特徵檢測器是視覺皮層中專門的神經元，它們對刺激的特定特徵（特定方向的邊緣、特定方向的運動或給定大小的角度）做出選擇性反應。

大衛·休伯爾和托斯滕·維塞爾在貓和猴子的初級視覺皮層中發現了這些細胞。簡單細胞對特定方向和位置的光條反應最為靈敏；複雜細胞則對更大範圍內相同方向的光條以及運動光條均有反應。視覺通路的後續階段包含用於偵測更複雜特徵（包括人臉和物體）的偵測器。這種層級結構使得系統能夠從基本特徵建構出複雜的表徵。

特徵檢測並非視覺所獨有。聽覺皮質和體感皮質中也存在類似的特化細胞。這個概念推動了感知理論從整體模板轉向更具分析性和構建模組性的方法，而後來的研究表明，即使是早期特徵檢測​​器的反應也會受到上下文和自上而下的影響。

當視覺系統偵測到垂直邊緣或移動輪廓時，特徵偵測器是最先發出警報的細胞。