L'epitelio sensoriale è costituito da cellule disperse negli epiteli di rivestimento, che hanno la funzione di ricevere e trasmettere determinati stimoli esterni alle cellule del tessuto nervoso. Sono rappresentate dalle cellule che costituiscono le papille gustative, le cellule acustiche dell'orecchio. A parte vanno considerate le cellule olfattive della mucosa olfattiva e le cellule dei coni e dei bastoncelli della retina che si possono classificare come neuroepiteli in quanto costituiti da neuroni e non da cellule epiteliali.