Өмір сүру процесінде организм ішкі орта мен қоршаған кеңістіктің жай-күйі туралы үздіксіз ақпарат алады. Ақпаратты қабылдау кіретін сигналдарды танитын, оларды талдайтын, кескін жасайтын және белгілі бір бейімделу мінез-құлқын қалыптастыратын сенсорлық жүйелермен қамтамасыз етіледі. Ақпаратты алу, кодтау және өңдеу процестерін зерттейтін физиология бөлімі «сенсорлық физиология» деп аталды. Сенсорлық физиология рецепторлар мен жүйке жүйесіндегі биохимиялық және электрофизиологиялық процестерді зерттейтін объективті бөлімді және ағзада пайда болатын сезімдер мен түсініктерді зерттеуге бағытталған субъективті бөлімді қамтиды.

«Сезім мүшелері» ұғымы Аристотель заманынан бері бар. Алайда, сол кезде олар тек сыртқы әлемнен (көру, есту, иіс, жанасу және дәм) ақпаратты қабылдайтын рецепторлармен байланысты болды және зерттеулер рецепторлық байланыс деңгейінде жүргізілді. Тек XIX ғасырдың басында келіп түскен ақпаратты өңдеуге орталық жүйке құрылымдарының қатысуы туралы идеялар дами бастады. XIX–XX ғ. физиолог И. П. Павлов анализаторлар туралы ілім құрды.

Анализаторлар деп сыртқы және ішкі ортаның тітіркенуін қабылдайтын және талдайтын күрделі жүйке аппараттарын айтады. Анализаторлар шеткі (рецепторлық), өткізгіш және қыртысты (орталық) бөлімдерден тұрады. Қазіргі уақытта физиологияда «сенсорлық жүйе» ұғымы кеңінен қолданылады, оның құрамына рецепторлар мен көмекші аппараттар, жүйке талшықтары мен өткізгіш жол орталықтары, ерекше және ассоциативті қыртысты және қыртыс асты орталықтар кіреді.

Сенсорлық жүйелер көптеген мәселелерді шешеді: сенсорлық тітіркендіргіштерді тану, ақпаратты кодтау, сенсорлық сигналды күшейту, әлсірету, тарату және талдау, сенсорлық бейнелерді идентификациялау және анықтау, болашақ әрекеттерге арналған бағдарламаларды қалыптастыру, сенсорлық жүйе құрылымдарын басқару. Сезімдердің сипатына сәйкес визуалды, есту, иіс сезу, дәм сезу, тактильді, температура, ауырсыну, проприорецептивті, вестибулярлық және интерорецептивті сенсорлық жүйелер ерекшеленеді.