Måtene vi forstår og oppfatter verden rundt oss som mennesker på er kjent som sanser. Vi har fem tradisjonelle sanser kjent som smak, lukt, berøring, hørsel og syn. Stimulene fra hvert sanseorgan i kroppen videresendes til forskjellige deler av kroppen hjerne gjennom forskjellige traséer. Sensorisk informasjon overføres fra perifert nervesystem til sentralnervesystemet. En struktur i hjernen som kalles thalamus mottar de fleste sensoriske signaler og sender dem videre til det aktuelle området av hjernebark som skal behandles. Sensorisk informasjon angående lukt sendes imidlertid direkte til luktpæren og ikke til thalamus. Visuell informasjon behandles i den visuelle cortex av Bakhode lapp, lyd blir behandlet i den auditive cortex av tinninglappen, lukter blir behandlet i luktbarken i den temporale loben, berøringsfølelser blir behandlet i den somatosensoriske cortex i parietal lobe, og smak blir bearbeidet i gustatory cortex i parietal lob.
Det limbiske systemet er sammensatt av en gruppe hjernestrukturer som spiller en viktig rolle i
sanseoppfatning, sensorisk tolkning og motorisk funksjon. De amygdalamottar for eksempel sensoriske signaler fra thalamus og bruker informasjonen i behandlingen av følelser som frykt, sinne og glede. Den bestemmer også hvilke minner som er lagret og hvor minnene lagres i hjernen. De hippocampus er viktig for å danne nye minner og koble følelser og sanser, som lukt og lyd, til minner. De hypothalamus hjelper til med å regulere følelsesmessige reaksjoner fremkalt av sensorisk informasjon gjennom utgivelsen av hormoner som handler på hypofysen som svar på stress. Luktens cortex mottar signaler fra luktpæren for å behandle og identifisere lukt. I alt tar limbiske systemstrukturer informasjon oppfattet fra de fem sansene, så vel som annen sanselig informasjon (temperatur, balanse, smerte, etc.) for å gi mening om verden rundt oss.Smak, også kjent som svangerskap, er evnen til å oppdage kjemikalier i mat, mineraler og farlige stoffer som giftstoffer. Denne deteksjonen blir utført av sanseorganer på tungen kalt smaksløker. Det er fem grunnleggende smaker som disse organer stafett til hjernen: søt, bitter, salt, sur og umami. Mottakere for hver av de fem grunnleggende smakene våre er forskjellige celler og disse cellene finnes i alle områder av tungen. Ved å bruke disse smakene kan kroppen skille skadelige stoffer, vanligvis bitre, fra næringsrike. Folk tar ofte feil av smaken av mat for smaken. Smaken til en bestemt mat er faktisk en kombinasjon av smak og lukt, så vel som tekstur og temperatur.
Luktesansen, eller lukten, er nært knyttet til smakssansen. Kjemikalier fra mat eller flyter i luften blir avkreftet av luktende reseptorer i nesen. Disse signalene sendes direkte til luktpæren i luktbarken til hjerne. Det er over 300 forskjellige reseptorer som hver binder en spesifikk molekylfunksjon. Hver lukt inneholder kombinasjoner av disse funksjonene og binder seg til forskjellige reseptorer med varierende styrke. Totalen av disse signalene er det som blir anerkjent som en spesiell lukt. I motsetning til de fleste andre reseptorer, dør luktende nerver og regenererer seg regelmessig.
Berørings- eller somatosensorisk oppfatning oppfattes ved aktivering i nevrale reseptorer i hud. Hovedfølelsen kommer fra trykk påført disse reseptorene, kalt mekanoreceptors. Huden har flere reseptorer som føler nivåer av trykk fra skånsom børsting til fast samt påføringstidspunktet fra et kort trykk til vedvarende. Det er også reseptorer for smerte, kjent som nociceptorer, og for temperatur, kalt termoreceptors. Impulser fra alle tre typer reseptorer reiser gjennom perifert nervesystem til sentralnervesystemet og hjernen.
Hørsel, også kalt audition, er oppfatningen av lyd. Lyd består av vibrasjoner som oppfattes av organer inne i øre gjennom mekaniseptorer. Lyd reiser først inn i øregangen og vibrerer trommehinnen. Disse vibrasjonene overføres til bein i mellomøret kalt hammeren, ambolten og stigbøylen som vibrerer væsken i det indre øret ytterligere. Denne væskefylte strukturen, kjent som cochlea, inneholder små hårceller som sender ut elektriske signaler når deformeres. Signalene beveger seg gjennom hørselsnerven direkte til hjernen, noe som tolker disse impulsene til lyd. Mennesker kan normalt oppdage lyder i området 20 - 20 000 Hertz. Lavere frekvenser kan detekteres utelukkende som vibrasjoner gjennom somatosensoriske reseptorer, og frekvenser over dette området kan ikke oppdages, men ofte kan oppfattes av dyr. Reduksjonen av høyfrekvent hørsel ofte assosiert med alder er kjent som hørselshemming.
Synet, eller synet, er øynens evne til å oppfatte bilder av synlig lys. Øyets struktur er nøkkelen i hvordan øyet fungerer. Lys kommer inn i øyet gjennom eleven og fokuseres gjennom linsen på netthinnen på baksiden av øyet. To typer fotoreseptorer, kalt kjegler og stenger, oppdager dette lyset og genererer nerveimpulser som sendes til hjerne via synsnerven. Stenger er følsomme for lysstyrken, mens kjegler oppdager farger. Disse reseptorene varierer varigheten og intensiteten til impulser for å relatere fargen, fargen og lysstyrken til det opplevde lyset. Defekter av fotoreseptorene kan føre til forhold som fargeblindhet eller i ekstreme tilfeller fullstendig blindhet.