L'adaptation sensorielle est la diminution de la sensibilité qui survient lors d'une stimulation constante et immuable. Après un court laps de temps, le stimulus n'est plus perçu.

Une eau froide procure d'abord une sensation de choc, puis devient simplement fraîche. Une odeur persistante s'estompe. La pression des vêtements sur la peau disparaît en quelques instants. Les cellules réceptrices et les voies neuronales qui y sont rattachées réduisent leur fréquence d'activation lorsque le stimulus reste stable, permettant ainsi au système de détecter les changements. L'adaptation est rapide pour l'odorat et le toucher, plus lente pour la vision dans la plupart des conditions, et quasi inexistante pour la douleur.

Ce processus est adaptatif. Une perception continue de stimuli immuables serait coûteuse en énergie et inutile sur le plan informationnel. En privilégiant la réaction au changement, les systèmes sensoriels demeurent des détecteurs efficaces d'événements susceptibles d'exiger une action. De légers mouvements oculaires, des variations de stimulation ou une exploration active permettent d'éviter une adaptation complète.

Ce qui ne change pas finit par ne plus être ressenti. C'est ce qu'on appelle l'adaptation sensorielle.