De sätt vi förstår och uppfattar världen omkring oss som människor är kända som sinnen. Vi har fem traditionella sinnen som kallas smak, lukt, beröring, hörsel och syn. Stimulerna från varje avkännande organ i kroppen vidarebefordras till olika delar av kroppen hjärna genom olika vägar. Sensorisk information överförs från perifera nervsystemet till centrala nervsystemet. En struktur i hjärnan som kallas talamus tar emot de flesta sensoriska signaler och överför dem till det lämpliga området på hjärnbarken som skall behandlas. Sensorisk information om lukt skickas emellertid direkt till luktkulan och inte till thalamus. Visuell information behandlas i den visuella cortexen i occipitala loben, ljud behandlas i hörselbarken av temporär lob, lukt behandlas i luktbarken i den temporala loben, beröringssensationer behandlas i den somatosensoriska cortexen i parietal loboch smak bearbetas i den gustatory cortex i parietal loben.
Det limbiska systemet består av en grupp hjärnstrukturer som spelar en viktig roll i
sensorisk perception, sensorisk tolkning och motorisk funktion. De amygdalamottar till exempel sensoriska signaler från talamus och använder informationen i behandlingen av känslor som rädsla, ilska och nöje. Det bestämmer också vilka minnen som lagras och var minnena lagras i hjärnan. De hippocampus är viktigt för att skapa nya minnen och ansluta känslor och sinnen, såsom lukt och ljud, till minnen. De hypothalamus hjälper till att reglera emotionella svar som framkallas av sensorisk information genom frisläppandet av hormoner som agerar på hypofys som svar på stress. Luktbarken mottar signaler från luktlampan för bearbetning och identifiering av lukt. Sammantaget tar limbiska systemstrukturer information som uppfattas från de fem sinnena, liksom annan sensorisk information (temperatur, balans, smärta, etc.) för att förstå världen omkring oss.Smak, även känd som gestation, är förmågan att upptäcka kemikalier i mat, mineraler och farliga ämnen som gifter. Denna upptäckt utförs av sensoriska organ på tungan som kallas smaklökar. Det finns fem grundläggande smaker som dessa organ relä till hjärnan: söt, bitter, salt, sur och umami. Mottagare för var och en av våra fem grundläggande smaker finns i olika celler och dessa celler finns i alla tungområden. Med hjälp av dessa smaker kan kroppen skilja på skadliga ämnen, vanligtvis bittera, från näringsrika. Folk misstar ofta smaken av mat för smaken. Smaken på en viss mat är faktiskt en kombination av smak och lukt samt struktur och temperatur.
Luktkänslan eller lukten är nära besläktad med känslan av smak. Kemikalier från mat eller flytande i luften avkänns av luktreceptorer i näsan. Dessa signaler skickas direkt till luktlampan i luktbarken i hjärna. Det finns över 300 olika receptorer som var och en binder en specifik molekylfunktion. Varje lukt innehåller kombinationer av dessa funktioner och binder till olika receptorer med olika styrka. Totalen av dessa signaler är vad som känns igen som en speciell lukt. Till skillnad från de flesta andra receptorer dör luktnerver och regenereras regelbundet.
Touch eller somatosensory uppfattning uppfattas av aktivering i neurala receptorer i hud. Huvudsensationen kommer från tryck som appliceras på dessa receptorer, kallad mekanoreceptorer. Huden har flera receptorer som känner trycknivåer från skonsam borstning till fast samt appliceringstid från en kort beröring till långvarig. Det finns också receptorer för smärta, kända som nociceptorer, och för temperatur, kallad termoreceptorer. Impulser från alla tre typer av receptorer reser genom perifera nervsystemet till centrala nervsystemet och hjärnan.
Att höra, även kallad audition, är uppfattningen om ljud. Ljudet består av vibrationer som uppfattas av organ inuti öra genom mekanoreceptorer. Ljudet går först in i hörselgången och vibrerar trumhinnan. Dessa vibrationer överförs till ben i mellanörat kallas hammaren, städet och stigbygeln som ytterligare vibrerar vätskan i det inre örat. Denna vätskefyllda struktur, känd som cochlea, innehåller små hårceller som avger elektriska signaler när deformeras. Signalerna rör sig genom hörselnerven direkt till hjärnan, vilket tolkar dessa impulser till ljud. Människor kan normalt upptäcka ljud inom 20 - 20 000 Hertz. Lägre frekvenser kan detekteras enbart som vibrationer genom somatosensoriska receptorer, och frekvenser över detta intervall kan inte detekteras men kan ofta uppfattas av djur. Minskningen av högfrekvent hörsel som ofta är förknippad med ålder kallas hörselnedsättning.
Syn eller vision är ögonen förmåga att uppfatta bilder av synligt ljus. Ögonstrukturen är nyckeln till hur ögat fungerar. Ljus kommer in i ögat genom eleven och fokuseras genom linsen på näthinnan på baksidan av ögat. Två typer av fotoreceptorer, kallade kottar och stavar, upptäcker detta ljus och genererar nervimpulser som skickas till hjärna via synnerven. Stänger är känsliga för ljusets ljusstyrka medan kottar upptäcker färger. Dessa receptorer varierar varaktigheten och intensiteten hos impulser för att relatera färgen, nyans och ljusstyrka hos det uppfattade ljuset. Fel på fotoreceptorerna kan leda till tillstånd som färgblindhet eller i extrema fall fullständig blindhet.