感知发端于对刺激能量敏感的感受器细胞。大多数感觉与特定的刺激类型有关。心理物理学的一大主题是研究物理刺激的质与量如何引起感觉。通过感觉传导路，来自感受器的信息被运至大脑皮层。到达大脑皮层的信息助力形成统一的意识知觉。
每一种感觉模态受特定神经系统调节。大脑皮层的信息表征与人的意识知觉密切相关。对于感觉系统来说，一段信息有时是欠完整的，它区别于用于精确测量的物理设备，感觉有助对世界的推理，感觉数据给了人关于世界的线索。
从体表感受器到大脑皮层，物理刺激按照计算规则被身体分段处理。大脑，想出了线索的意义，“心灵的眼睛”比单纯的感觉的输入“走得更远”。大脑，利用先前获得的感觉信息来进行猜想，进而推理世界的状态。