Il sistema nervoso sensoriale è coinvolto nella ricezione e nell'elaborazione di informazioni sensoriali. Queste informazioni vengono ricevute attraverso i nervi cranici, attraverso i tratti del midollo spinale e direttamente nei centri del cervello esposti al sangue. Il cervello riceve e interpreta le informazioni anche dai sensi (vista, olfatto, udito e gusto). Sono anche integrati segnali misti motori e sensoriali.