特征检测器是视觉皮层中专门的神经元，它们对刺激的特定特征（特定方向的边缘、特定方向的运动或给定大小的角度）做出选择性反应。

大卫·休伯尔和托斯滕·维塞尔在猫和猴子的初级视觉皮层中发现了这些细胞。简单细胞对特定方向和位置的光条反应最为灵敏；复杂细胞则对更大范围内相同方向的光条以及运动光条均有反应。视觉通路的后续阶段包含用于检测更复杂特征（包括人脸和物体）的检测器。这种层级结构使得系统能够从基本特征构建复杂的表征。

特征检测并非视觉所独有。听觉皮层和体感皮层中也存在类似的特化细胞。这一概念推动了感知理论从整体模板转向更具分析性和构建模块性的方法，而后来的研究表明，即使是早期特征检测器的反应也会受到上下文和自上而下的影响。

当视觉系统检测到垂直边缘或移动轮廓时，特征检测器是最先发出警报的细胞。