Sinneszellen als Rezeptoren kann man grob mit einem biologischen Sensor vergleichen. Der Rezeptor ist das erste Glied unserer Sinne. Jeder Rezeptor ist auf einen speziellen Reiz ausgelegt - und zwar ca. auf diesen - und wandelt diesen Reiz proportional zu der Reizstärke in ein Rezeptorpotential , das ab einer gewissen Reizschwelle als Aktionspotential an das ZNS weiter geleitet wird. So wandelt die Netzhaut des Auges Lichtimpulse um, reagiert aber auch auf Druck, allerdings so, dass auch hier visuelle Eindrücke an das ZNS vermittelt werden.

Es werden drei Arten von Rezeptoren unterschieden:

1. Nozizeptoren als freie Nervenendigungen, die u.A. Hitzereize , starke mechanische Reize oder "Schärfe" über den allgemeinen chemischen Sinn vermitteln.
2. Mechanorezeptoren : sensible Endorgane als spezialisierte Rezeptorenden von Nervenfasern, die durch mechanische Reize wie Dehnung und Druck erregt werden. Dazu gehören die Berührungsrezeptoren der Haut (vgl. Tastsinn), aber auch die Propriozeptoren von Muskeln, Bändern, Sehnen .
3. sekundäre Sinneszellen als spezialisierte Sinneszellen wie jene für den Geschmack, die sich aus Schleimhautzellen unter dem Einfluss der Geschmacksneuronen bilden und die in sog. Geschmacksknospen zusammenliegen.

Alle Rezeptoren mit Ausnahme der Photorezeptoren werden bei Erregung depolarisiert. Die Photorezeptoren werden hyperpolarisiert. Rezeptoren sind spezifisch für eine Sinnesempfindung.

Die Rezeptoren, die an der Oberfläche von Biomembranen sitzen, sind Proteine, die häufig mit zusätzlichen Modifikationen versehen sind (z.B. Kohlehydratketten). Sie besitzen eine bestimmte Passform für kleine Moleküle, die sog. Liganden, oder Teile größerer Moleküle, die nachdem Schlüssel-Schloss-Prinzip an die Rezeptorstruktur andocken. Sie dienen der Signalübertragung (z.B. von Zelle zu Zelle) oder dem Import von Substanzen in die Zelle, können aber auch von Viren genutzt werden, um in eine Wirtszelle einzudringen.

Außerdem existieren noch ligandenbindende Rezeptoren, die nicht in der Membran verankert sind. Diese erkennen zu dem Beispiel hydrophobe Hormone wie den Cholesterinabkömmling Cortison oder das Schilddrüsenhormon Thyroxin. Bei Bindung derselben entsteht ein aktiver Transkriptionsfaktor, welcher die Expression der Gene in dem Zellkern steuert.

Bei Rezeptoren der Signalübertragung unterscheidet man zwischen ionotropen und metabotropen Rezeptoren.

Transmembranrezeptor - Adrenozeptor - Barorezeptor - Osmorezeptor - Thermorezeptor - Effektor