Повітря, що вдихається, потрапляючи в порожнину носа, контактує з чутливими закінченнями нейронів, кожен з яких має на своїй поверхні рецептори до одного виду сприйманих хімічних речовин. Існує близько 200-400 різних рецепторів, здатних сприймати хімічні речовини з високою специфічністю.
Кількість нюхових рецепторів людини оцінюється від 6 до 10 мільйонів, а генів, які кодують білки, що відповідають за сприйняття запахів, близько тисячі, тобто 5% нашої ДНК.
Крім нюхових рецепторів у слизовій носової порожнини знаходяться так звані опорні клітини, які розділяють нюхові рецептори.
Внутрішня поверхня носа вкрита слизовою оболонкою з нейроепітелієм, куди входять рецептори, що відповідають за сприйняття запаху. Коли молекули речовини, що вдихається, потрапляють до носової порожнини, нюховий рецептор збирає інформацію про запах, кодує її та передає сигнал до головного мозку через нюховий нерв.