Quelli che noi chiamiamo sensi sono l'espressione delle nostre capacità di recepire variazioni importanti (per noi) nell'ambiente. I biologi usano caratterizzare queste capacità in base al funzionamento degli elementi che le esplicano: i recettori, cioè quelle cellule o gruppi di cellule specializzate che ricevendo gli stimoli dall'ambiente comunicano alle cellule nervose un'adeguata scarica di impulsi.

Esistono quattro tipi fondamentali di recettori. I meccanocettori (o meccanorecettori) sono sensibili a variazioni della pressione superficiale; a essi è ovviamente associato il tatto, ma anche l'udito (variazioni di pressione sulla membrana timpanica). Degli speciali meccanocettori sono poi responsabili del senso dell'equilibrio presente già in forme di vita molto più antiche di noi come le meduse.

I termocettori (o termorecettori) registrano e comunicano alle cellule nervose a essi associate i cambiamenti di temperatura. Sono ad esempio quelli che ci fanno percepire l'acqua fredda quando vi immergiamo le mani e contribuiscono a stimolare le reazioni conseguenti come la vasocostrizione periferica. I fotocettori (o fotorecettori) sono sensibili alla luce. Ne esistono anche di molto semplici, a volte formati da una singola cellula, che registrano la presenza o assenza di luce o, almeno, le sue variazioni in intensità. Molte cellule di tipi diversi possono costituire organi visivi (occhi) capaci addirittura di formare immagini.

I chemocettori (o chemorecettori) infine, comprendono una vasta gamma di cellule e organi specializzati nella percezione dell'azione di specifiche sostanze chimiche sulla membrana cellulare. I nostri sensi del gusto e dell'olfatto sono dati proprio da recettori di questo tipo.

Nello studio degli animali gli zoologi preferiscono fare riferimento ai recettori piuttosto che ai sensi nell'accezione umana. Così, in animali cavernicoli, molto spesso i fotorecettori sono assenti (magari persi nel corso dell'adattamento progressivo alla vita in grotta, al buio), mentre la selezione naturale porta di frequente a sviluppare meccanorecettori (per quello che chiameremmo tatto) e chemorecettori, per la necessità di leggere dall'ambiente le informazioni disponibili.
Animali che non hanno organi direttamente comparabili a quelli umani, come ad esempio gli insetti che non hanno le orecchie come le nostre, possono leggere lo stesso tipo di informazioni dall'ambiente. Alcuni insetti percepiscono le vibrazioni causate dai suoni sul terreno poggiandovi l'addome. Grilli e cavallette hanno i cosidetti timpani femorali, delle specie di orecchie simili alle nostre che servono proprio a sentire i richiami dei conspecifici.

Per alcuni animali (pesci, ad esempio, o tartarughe marine o uccelli) si suppone l'esistenza di un particolare senso legato alla capacità di orientarsi secondo il campo magnetico terrestre. Questo verrebbe percepito non da recettori appartenenti alle categorie suddette ma direttamente dal sistema nervoso che utilizza l'energia elettrica come una delle due basi fondamentali di funzionamento.

È quindi difficile parlare di “stessi (o diversi) sensi” nell'intero regno animale. Gli occhi di un calamaro o di un polpo sono estremamente simili per struttura e funzionamento a quelli di un mammifero (incluso l'uomo). Si può quindi dire che cefalopodi (polpi e calamari) e mammiferi abbiano entrambi il senso della vista. Di fatto l'origine degli occhi nei due gruppi è stata totalmente indipendente: per uno zoologo insomma i due occhi fanno lo stesso mestiere ma sono profondamente diversi, ovvero mammiferi e cefalopodi hanno evoluto la vista in maniera totalmente indipendente, simile, ma al contempo profondamente “diversa”.