Olfaction et gustation partagent un certain nombre de caractères communs avec, cependant, des différences. Sens chimiques, ils agissent en synergie. Ils ont en commun l'analyse de molécules stimulant des récepteurs, un processus de transduction sensorielle. Une dépolarisation membranaire se transmet aux voies nerveuses puis au cortex. Les deux systèmes possèdent des capacités intégratives étendues et des fonctions multiples dans la reproduction, l'émotion, le comportement social, la préservation de l'espèce. L'organisation du système olfactif, système de détection à distance, comprend des récepteurs (neurones olfactifs en perpétuel renouvellement grâce à des cellules souches), le bulbe olfactif siège de microcircuits régulateurs (avec un glomérule dans lequel s'articulent les dendrites des cellules mitrales), le tractus olfactif (pédoncules et bandelettes olfactives), les projections centrales avec des aires primaires (surtout le cortex prépiriforme). Divers processus physiopathologiques dérèglent ce système. Le nombre de pseudogènes olfactifs est beaucoup plus important chez l'homme que chez l'animal. L'organisation du système gustatif, système de détection au contact, comporte des récepteurs (bourgeons gustatifs situés dans les papilles gustatives). Un processus de transduction transforme le message chimique en potentiels d'action nerveuse avec divers processus selon la composante (salé, sucré, acide, amer). La transmission nerveuse se fait par des fibres myéliniques suivant les nerfs facial, glossopharyngien et pneumogastrique et aboutissant au noyau gustatif. Après un relais thalamique, la terminaison se fait dans le cortex operculaire et dans le cortex orbitofrontal. Les troubles du goût sont causés par un dérèglement des diverses composantes de ce système. C'est au cerveau que revient la tâche de transformer ces sensations en représentation mentale et de leur adjoindre une dimension affective.