Olfato y gusto constituyen, en mamíferos, dos de los múltiples mecanismos que han desarrollado los seres vivos para monitorizar la composición química tanto del medio externo como del interno. Olfato es el mecanismo de quimiodetección de sustancias volátiles, en contraposición al gusto, que detecta sustancias disueltas en un medio acuoso. Los quimiorreceptores de odoríferos, o sustancias volátiles portadoras de sensaciones olfativas, se localizan en cilios de neuronas bipolares de la mucosa olfatoria. Estas neuronas envían axones al bulbo olfatorio principal y forman sinapsis sobre densas arborizaciones dendríticas de las neuronas mitrales, formando estructuras denominadas glomérulos. Los receptores olfatorios, descubiertos en 1995, constituyen la mayor familia multigénica conocida tanto en humanos (339 genes) como en ratones (913 genes), y su caracterización fue objeto del Premio Nobel en Fisiología o Medicina del año 2004.
El sentido del olfato tiene carácter muy analítico y discrimina miles de estímulos distintos. En cambio, el gusto es sintético: detecta gran variedad de sustancias, pero sólo genera cinco sensaciones: dulce, umami (cárnico), amargo, salado y ácido. Los receptores gustativos se sitúan en cilios de células epiteliales agrupadas en botones gustativos, localizados en papilas gustativas de la lengua y el paladar. Los primeros receptores gustativos caracterizados datan de 1999, en trabajos estimulados por el éxito con los receptores olfatorios, y gracias a las técnicas de biología molecular y al avance en la secuenciación génica. Se conocen dos familias de receptores gustativos, T1R (tres miembros) y T2R (25 receptores en humanos y 35 en ratones). Está establecido que el sabor dulce se detecta mediante un dímero formado por los receptores T1R2 y T1R3, el sabor umami por el dímero T1R1 y T1R3, y el sabor amargo por monómeros de la familia T2R. El mecanismo molecular de detección de los sabores salado y ácido se conoce en menor detalle, aunque, probablemente, el primero sea un canal epitelial de sodio (ENaC) sensible a la amilorida.
