Физиологической основой ощущений являются процессы нервного возбуждения, совершающиеся в специальных нервных механизмах, называемых анализаторами.

Функция анализаторов заключается в разложении на отдельные элементы сложных воздействий, исходящих от внешней или внутренней среды. С их помощью осуществляется «высший тончайший анализ» (Павлов), который необходим для дифференцированного приспособления организма к условиям среды. Анализаторы имеют сложное строение, в котором различают рецепторы, проводящие пути и центральные отделы анализаторов.

Рецепторыпредставляют собой очень различные по своему строению нервные приборы (смотрите рисунок ниже), приспособленные к восприятию определенных раздражений, которые трансформируются ими в специальные нервные возбуждения. В рецепторах осуществляется первоначальный, или низший, анализ воздействий среды.

Проводящие отделы анализаторов служат только передатчиками нервных возбуждений.

Мозговые концы, или центральные (корковые) отделы, анализаторов состоят из обладающих специфическим строением клеток коры больших полушарий головного мозга. В них осуществляется высший анализ, обеспечивающий наиболее точные приспособительные реакции организма. Приходящие сюда центростремительные нервные импульсы вызывают в соответствующих отделах коры нервные процессы, составляющие физиологическую основу ощущений.

При всем многообразии своего морфологического строения анализаторы представляют в своей совокупности определенную целостную систему, а не сумму изолированных нервных приборов. Физиологическую основу ощущений составляют сложные разнообразные условно рефлекторные процессы. Анализаторы представляют собой «саморегулирующиеся» нервные приборы, действующие по принципу обратной связи. Таким образом осуществляется лучшее приспособление рецепторов к восприятию раздражений (например, поворот в сторону раздражителя), усиление или ослабление процессов возбуждения и торможения в периферических нервных приборах, и т. д. Таким образом, функцию анализаторов нельзя рассматривать как просто проведение нервного возбуждения от рецепторов к коре головного мозга. Большую роль в их деятельности играют различные рефлекторные связи, регулирующие определенным образом, как работу рецепторов, так и вовлекающие в общую деятельность другие анализаторы. Так, например, световой раздражитель вызывает не только реакцию собственно органа свето-ощущения (разложение зрительного пур­пура палочек и колбочек сетчатки), но одновременно с этим сужение или расширение зрачка и аккомодацию хрусталика: сильный звуковой раздражитель вызывает не только соответствующее слуховое ощущение, но и расширение зрачка, и повышение световой чувствительности сетчатки глаз.