El sentido del olfato, conocido como olfato, utiliza un órgano sensorial llamado nariz para transmitir la información del olor a la corteza olfativa del cerebro. Las suspensiones difusas de moléculas relevantes, llamadas olores, se analizan por la nariz utilizando un esquema molecular de llave y cerradura mediante el cual los olores se identifican por sus firmas químicas únicas.
El sentido evolucionó como un medio para detectar información relevante para la supervivencia sobre el mundo externo, especialmente para evaluar los alimentos. El olfato es el más antiguo de los sentidos, con análogos que se remontan a los primeros animales hace 600 millones de años. Uno de los cinco sentidos primarios, el olfato, está más íntimamente asociado con la formación de recuerdos.
Las neuronas receptoras olfativas, las células responsables del olfato, están ubicadas en una tira de tejido de 1 por 2 pulgadas llamada epitelio olfatorio, ubicada aproximadamente 3 pulgadas por encima y detrás de las fosas nasales. El epitelio olfativo humano mide aproximadamente 16 cm², en contraste con algunos perros que tienen 150 cm².
Con la visión de colores avanzada, la vista puede considerarse el sentido humano primario: el olfato juega un papel más limitado, principalmente relacionado con la comida y el vínculo sexual. Las neuronas receptoras olfativas están rodeadas por células de apoyo que excretan moco, lo que facilita la captación de moléculas de olor. Las fosas nasales están cubiertas de pelo para evitar la intrusión de organismos no deseados y material inanimado del medio ambiente.
Las neuronas del receptor olfatorio, cada una de las cuales puede detectar varias moléculas, proyectan axones al cerebro a través del nervio olfatorio. Estas proyecciones convergen en una estructura pequeña (~ 50 micrones) llamada bulbo olfatorio, y finalmente convergen en solo unas 100 neuronas. Teniendo en cuenta el grado de convergencia que se encuentra en la porción olfativa del sistema nervioso, puede parecer una maravilla que podamos distinguir entre tantos olores, pero los patrones de activación aparentemente arbitrarios entre las 100 neuronas son suficientes para hacer el trabajo. La mayoría de los seres humanos pueden distinguir entre varios miles de olores y diferentes grados de intensidad y combinaciones de aromas.