Los sentidos principales que dependen de los quimiorreceptores en humanos y muchos otros animales son el gusto y el olfato. El gusto es la detección de ciertos compuestos químicos del contacto directo con sustancias, mientras que el olfato es la detección de químicos suspendido en el fluido que ocupa el organismo, ya sea agua o aire. En los animales que respiran, los quimiorreceptores internos también controlan los niveles sanguíneos de dióxido de carbono y gobiernan el reflejo de la respiración.
Los quimemoreceptores les brindan a los organismos información crucial sobre sus entornos, informándoles sobre amenazas y fuentes de alimentos. Los seres humanos y otros mamíferos tienen sentidos muy distintos del olfato y del gusto, pero en otros organismos los quimiorreceptores no están tan bien diferenciados. Incluso en los seres humanos, el sentido del olfato tiene un papel enorme en el sentido del gusto, agregando una gran cantidad de información a los sensores relativamente básicos en el paladar.
Mientras que los humanos tienen receptores de sabor solo en la boca, otros animales, como los insectos, los tienen en otros lugares, como los pies. De manera similar, los animales sin nariz tienden a tener receptores de olores colocados en otras partes de sus cuerpos. Para algunos animales como las lombrices de tierra, que carecen de sentido de la vista o el oído, los quimiorreceptores, junto con el tacto, son la principal forma en que perciben su entorno.
