Os proprioceptores ajudam o corpo a reconhecer, ativar e coordenar suas várias partes em relação às outras partes e ao meio ambiente. Por exemplo, poder tocar o nariz com o dedo enquanto os olhos estão fechados é devido ao seu senso proprioceptivo. Andar sem observar onde cada pé aterrissa também se deve a proprioceptores funcionais. Amarrar os sapatos, encontrar as chaves da casa e destrancar a porta sem olhar também são possíveis com a assistência dos proprioceptores. A propriocepção também governa a sensação de possuir seu corpo, a sensação de que seus membros lhe pertencem. Esse sentido geralmente permanece mesmo quando um membro não é funcional.
Em um nível básico, os proprioceptores musculares normalmente funcionam através de fusos musculares e órgãos de tensão de Golgi. Os fusos musculares reconhecem e monitoram o comprimento muscular. Os órgãos de tensão de Golgi acompanham a tensão muscular. Esses proprioceptores enviam dados sobre o tônus muscular e o ângulo articular ao sistema nervoso central. O cérebro então integra essas informações sensoriais internas e faz grandes e pequenos ajustes no movimento, postura, equilíbrio e ângulo.
Alguns proprioceptores parecem estar funcionando plenamente desde o nascimento, enquanto outros parecem aumentar a funcionalidade ao longo do tempo. Mesmo bebês pequenos geralmente têm um reflexo auto-endireitante, inclinando a cabeça para alcançar um ângulo horizontal quando inclinados. Por outro lado, os bebês parecem ter um senso limitado de si. Eles parecem não saber que seus pés pertencem a eles e geralmente não conseguem manobrar suas mãos para agarrá-los facilmente, por exemplo. Esse senso de auto parece se desenvolver ao longo do tempo, à medida que o senso proprioceptivo da criança amadurece. Os defensores do Tai Chi e do yoga afirmam que esses exercícios aumentam a sensibilidade proprioceptiva.
O sentido proprioceptivo às vezes dá errado. Em seu livro O homem que confundiu sua esposa com um chapéu, o neurologista Oliver Sachs descreve dois casos de proprioceptores não funcionais. No capítulo “A senhora desencarnada”, uma jovem perde completamente o sentido proprioceptivo. Seu cérebro não recebe feedback dos proprioceptores, portanto não pode direcionar o movimento do corpo. Ela é incapaz de sentar, controlar as mãos ou andar sem observar e conscientemente direcionar todos os seus movimentos. Em outro caso, um homem perde a sensação de possuir uma das pernas. Este homem acorda todas as noites para encontrar uma perna estranha em sua cama e acusa as enfermeiras de colocar um membro amputado com ele como uma piada cruel. Às vezes, esse fenômeno raro pode ocorrer devido a uma infecção viral ou lesão cerebral. Também pode ocorrer ao contrário, levando a mente a detectar uma parte do corpo que não está mais presente. Quando o cérebro percebe um membro amputado que coça, por exemplo, uma condição chamada membro fantasma, pode ser devido a um sistema proprioceptivo com defeito.