Główne zmysły, które są zależne od chemoreceptorów u ludzi i wielu innych zwierząt, to smak i zapach. Smak to wykrywanie pewnych związków chemicznych z bezpośredniego kontaktu z substancjami, podczas gdy zapach jest wykrywaniem chemikaliów zawieszony w cieczy, którą zajmuje organizm, niezależnie od tego, czy jest to woda, czy powietrze. U zwierząt, które oddychają, wewnętrzne chemoreceptory monitorują również poziom dwutlenku węgla we krwi i regulują odruch oddychania.
Chemoreceptorzy przekazują organizmom kluczowe informacje o swoich środowiskach, informując ich o zagrożeniach i źródłach żywności. Ludzie i inne ssaki mają bardzo wyraźne zmysły węchu i smaku, ale w innych organizmach chemoreceptory nie są tak dobrze rozróżniane. Nawet u ludzi zmysł węchu ma ogromną rolę w sensie smaku, dodając dużą ilość informacji do stosunkowo podstawowych sensorów w kubkach smakowych.
Podczas gdy ludzie mają receptory smaku tylko w swoich ustach, inne zwierzęta, takie jak owady, mają je w innych miejscach, takich jak ich stopy. Podobnie, zwierzęta bez nosa mają zazwyczaj receptory zapachowe umieszczone gdzie indziej na swoich ciałach. W przypadku niektórych zwierząt, takich jak dżdżownice, które nie mają żadnego wzroku lub słuchu, chemoreceptory, wraz z dotykiem, są podstawowym sposobem wyczuwania ich środowiska.
