感觉生理学（sensory physiology）是研究生物机制如何将物理事件转换为神经事件，其目的是要揭示从物理能量到感觉经验的一系列过程中在神经水平上发生了什么变化或活动。

感觉生理学有其赖以活动的生物物质基础，主要划分为3大部分：（1）感觉器官：直接接收体内、体外的刺激（信息）的作用。感觉器官中的感受器（receptor），如眼睛中的视锥细胞、舌上的味蕾是负责接收并转换能量的核心装置。（2）传入神经：负责将能量（信息）传向高级神经中枢（主要是大脑）。（3）大脑皮下和皮层中枢：接受信息并负责解释，产生相应的感觉。以上这3个部分统称为感觉的分析器。在所有感觉过程中，这些分析器都遵从着同样的工作模式：感受器接受的信息，转换能量；传入神经传递信息；高级神经中枢接受信息并分析、加工，产生感觉。

人的感觉器官、感受器是由细胞分化和特化形成的。它们有不同的形态构造，执行着各不相同的职能。各种感受器都有自己特定的适宜刺激物，它们只对各自的适宜刺激物有最大的感受能力（如眼接受可见光波，耳接受可听声波），产生清晰、有意义的感觉。这种不同感觉器官各自只适宜于接受特定刺激的感觉现象，叫做感觉器官专门化。