Les réseaux sensoriels dans le corps ont généralement des zones correspondantes dans le cerveau qui leur sont dédiées. Le cortex olfactif est la zone responsable, chez de nombreux animaux, de la réception et du traitement des intrants liés à l’odorat ou olfactifs. Située à proximité du système limbique, juste en dessous du cerveau, cette région est le site où la majorité des signaux liés à l’odorat sont traités. Son objectif et son emplacement contribuent à certains des symptômes observés dans les états pathologiques affectant le cerveau, qui est la plus grande zone du cerveau.
Avec les autres sens, les signaux sont d’abord traités dans le thalamus, mais le cortex olfactif reçoit des informations directement des récepteurs. Les récepteurs olfactifs du nez envoient des signaux aux bulbes olfactifs voisins, juste en dessous des lobes frontaux du cerveau, et ces transmissions sont ensuite relayées au cortex olfactif, ou lobe. Les informations peuvent ensuite être traitées et les projections envoient ces données au thalamus, où elles peuvent être intégrées aux informations provenant d’autres sens comme la vision. De nombreuses projections de ce cortex se dirigent vers un autre lobe, appelé cortex insulaire, où les neurones intègrent les signaux olfactifs avec ceux relatifs au sens du goût. Cette zone rend compte de la relation étroite entre les deux sens.
D’autres connexions neuronales relient le cortex olfactif à l’amygdale, une partie du système limbique impliquée dans la perception des émotions, ainsi que dans la mémoire. De fortes associations entre l’odorat et les souvenirs peuvent résulter de ce réseau particulier. De plus, les réactions émotionnelles et comportementales à l’odorat sont liées aux projections qui permettent à ce cortex d’interagir avec l’amygdale et le thalamus. Lorsqu’une odeur désagréable est détectée, les scanners cérébraux ont révélé que le flux sanguin augmente dans ces zones, montrant qu’elles traitent activement les informations.
Parfois, des conditions médicales peuvent survenir qui sont étroitement liées aux actions et à la position unique du cortex olfactif. Certains composés chimiques, ainsi que des signaux électriques, sont capables de provoquer des convulsions en raison de la présence d’une zone de déclenchement, appelée l’uncus, située dans cette région. Souvent, l’activité épileptique qui commence dans cette zone peut commencer par un individu qui hallucine une odeur aversive. Les tumeurs qui exercent une pression sur l’uncus peuvent également entraîner une pression de cette région contre certains nerfs crâniens; cela peut entraîner diverses conséquences pour les entrées sensorielles et les mouvements, dans une condition appelée hernie uncale.