Lugtesansen, eller olfaktion, er den sans, der registrerer luftbårne kemiske molekyler. Den bidrager til smagen af ​​mad, advarer om fare og fremkalder stærke følelsesmæssige og selvbiografiske minder.

Lugtstoffer binder sig til receptorer på cilier i olfaktoriske receptorneuroner højt oppe i næsehulen. Mennesker har flere hundrede forskellige receptortyper; hver lugt er kodet af et aktiveringsmønster på tværs af receptorpopulationen. Signaler bevæger sig via den olfaktoriske nerve til lugtekolben og derefter til kortikale og limbiske områder, herunder områder involveret i følelser og hukommelse. I modsætning til andre sanser har lugtesansen en relativt direkte rute til disse strukturer, hvilket er med til at forklare den livagtige lugtfremkaldte erindring.

Følsomheden varierer meget mellem individer og falder med alderen og visse sygdomme. Tilpasning til konstante lugte er hurtig. Kulturel erfaring og læring former, hvilke lugte der vurderes som behagelige eller ubehagelige. Selvom menneskelig lugtesans ofte undervurderes, er den stadig skarp nok til at understøtte diskriminering af et enormt antal lugtegenskaber.

Et enkelt molekyle i luften kan udløse genkendelse, følelser og hukommelse på én gang.