A külvilágról és a test belső állapotáról szóló információk érzékszervi neuronokon keresztül jutnak be az idegrendszerbe. Ezek a sejtek a fizikai vagy kémiai ingereket elektromos jelekké alakítják, és továbbítják azokat a központi idegrendszer felé.

Sejttestük gyakran a perifériás ganglionokban helyezkedik el; egyetlen hosszú nyúlvány nyúlik kifelé az érzékszervi végződésig, és befelé a gerincvelőbe vagy az agytörzsbe. Az érzékszervi neuronok különböző osztályai a könnyű érintésre, fájdalomra, hőmérsékletre, izomhúzódásra, ízületi helyzetre vagy zsigeri jelekre vannak hangolva. A speciális érzékekben a receptorsejtek szinapszisokat képeznek az érzékszervi neuronokra, amelyek központilag szállítják az információt.

Az érzékszervi neuronok specificitása határozza meg az érzékelt érzés minőségét. A károsodás zsibbadást, fájdalmat vagy bizonyos érzékszervi modalitások elvesztését okozza. Mivel axonjaik perifériás idegekben haladnak, az érzékszervi neuronok ugyanazokkal a sérülésekkel és betegségekkel szemben érzékenyek, mint a motoros axonok, mégis központi kapcsolataik és perifériás végződéseik megkülönböztető regeneratív és jelátviteli tulajdonságokat kölcsönöznek nekik.

Minden érzékelés egy sor érzékszervi neuron aktiválódásával kezdődik.