1. Los receptores olfatorios se encuentran en la mucosa olfatoria, que ocupa la parte superior de las paredes medial y lateral de las fosas nasales, desde una perspectiva que pasa por el borde inferior del cornete medio hacia arriba. Al realizar un mapeo de los receptores olfatorios se ha calculado que el área de mucosa abarca 7.27 cm². Las neuronas olfatorias tienen características peculiares, ya que corresponden al tipo de neuronas sensoriales primarias, filogenéticamente muy antiguas.

2. La detección de un estímulo está conectada con la generación de un potencial del receptor, proceso al que se ha denominado transducción. En el sistema sensorial olfatorio, la membrana pituitaria, región de 2 cm de diámetro, está localizada en la parte alta de la cavidad nasal; dicha estructura contiene los receptores del olfato, por lo que es en esta área donde ocurre la transducción.

3. Las moléculas odoríferas entran en contacto con las neuronas receptoras en los cilios, los cuales contienen proteínas receptoras olfatorias, que son los lugares activos para la percepción de los olores. Las moléculas olfatorias llegan a estos sitios activos de dos maneras: fluyen en el aire inhalado, o se unen a las denominadas proteínas olfatorias de enlace (POE), que son segregadas en la cavidad nasal y transportan las moléculas hasta los receptores.

4. Cuando los olores llegan a los sitios activos, la proteína receptora olfatoria desata una serie de reacciones que llevan a la apertura de los canales de iones de la membrana. Cuando los canales se abren comienza un flujo de iones por la membrana, los cuales generan una señal eléctrica en los cilios, luego la señal se comunica al resto de las neuronas olfativas y a su axón que transmite la información al bulbo olfatorio en el nervio olfatorio.

5. Los impulsos olfatorios conducidos por la estría medial se relacionan mediante el septum con la habénula y el hipotálamo, los cuales actúan sobre centros motores y asociativos del tallo cerebral. A través de estas conexiones, los impulsos olfatorios se integran con otras modalidades sensoriales a nivel del tectum mesecéfalico, con la esfera de integración visceral en el hipotálamo y con los núcleos motores del tallo cerebral implicados en la inervación de estructuras como las glándulas salivales, músculos masticadores, linguales y faríngeos que regulan funciones vitales como la alimentación; y en los músculos de la laringe que controlan la respiración. La información olfatoria interviene en los mecanismos relacionados con la elaboración de reacciones para la percepción, captación de alimentos y para la iniciación de los procesos de la digestión.