O cérebro utiliza distintos receptores para medir diferentes tipos de variações energéticas, e deste modo coletar dados sobre a dinâmica do ambiente em que vive. Os dados sensoriais coletados pelos receptores sensoriais são processados por um conjunto de neurônios que se distribuem por várias partes do cérebro. O conjunto de neurônios que se especializam para o processamento dos dados sensoriais fornecidos pelos receptores que medem um mesmo tipo de energia, formam um sistema sensorial.
Tomemos como exemplo o sistema visual, para estudarmos as características principais do processamento sensorial.
As ondas luminosas emitidas pelos objetos que vemos no mundo que nos cerca criam uma imagem deste objeto sobre a retina e estimulam dois tipos diferentes de receptores: os bastonetes e cones (Fig.1)