La adaptación sensorial es un fenómeno en el que las neuronas sensoriales cambian su nivel de sensibilidad a un estímulo constante a lo largo del tiempo. Esta adaptación permite que las personas se adapten a sus entornos mientras equilibran la necesidad de recibir nuevos estímulos sensoriales. Las neuronas involucradas con el olfato, el oído, el gusto, el tacto y la vista pueden exhibir este fenómeno. Las únicas neuronas que no lo hacen son los nociceptores, las neuronas implicadas en la sensación de dolor. Esta es la razón por la que el olor de una quemadura grave parece disiparse rápidamente, mientras que el dolor persiste.
Una de las mejores formas de ilustrar la adaptación sensorial es con el ejemplo. Mucha gente está familiarizada con la adaptación del ojo a su entorno. Cuando alguien sale de un cine oscuro en un día matutino, la luz del sol afuera parece dolorosamente brillante. En cuestión de minutos, los ojos se han adaptado y el nivel de luz se siente cómodo y normal. El nivel de luz no ha cambiado. Los receptores dentro del ojo han ajustado su sensibilidad, reconociendo que necesitan ser menos sensibles a la luz para evitar dañar la retina. Por el contrario, alguien que entre en una sala de cine experimentará lo contrario, con los ojos aumentando la sensibilidad a la luz para captar toda la información visual disponible.
Asimismo, muchas personas han notado que cuando visitan una casa apestosa, los primeros minutos en el interior suelen ser muy incómodos. Sin embargo, con el tiempo, el olor parece disminuir. Esto también es el resultado de la adaptación sensorial. Las personas también pueden notar que si sacan de la canasta la ropa usada en un ambiente fuertemente perfumado, el olor seguirá siendo evidente, incluso si la ropa no parecía muy mal cuando la arrojaron a la canasta. Esto es el resultado de que mientras se usaba la ropa, los receptores en la nariz se adaptaban para que el olor no fuera abrumador, pero cuando se quitaba la ropa el estímulo ya no era constante y como resultado la nariz se sensible a ella.
La adaptación sensorial también se puede experimentar con el tacto, en el que el agua caliente parece templada después de unos minutos, por ejemplo. Los ruidos de fondo son un excelente ejemplo de adaptación sensorial en el caso de la audición; estos ruidos literalmente se desvanecen a un segundo plano porque el oído está acostumbrado al estímulo constante. Las papilas gustativas también pueden desarrollar una sensibilidad reducida a los estímulos intensos, ya que las personas notan cuando los sabores fuertes retroceden cuando comen un plato.
Algunas personas experimentan variaciones en el procesamiento sensorial y la percepción, y algunas veces esto puede resultar en una falta de adaptación sensorial. Para estas personas, por ejemplo, un ruido fuerte constante siempre parecerá fuerte y puede resultar en altos niveles de estrés. Del mismo modo, las personas pueden tener dificultades para adaptarse a los cambios en el nivel de luz y, a veces, esto provoca síntomas como dolores de cabeza y fatiga visual.