W organizmach wyższych sygnały chemiczne odbierają wyspecjalizowane komórki układu nerwowego – komórki receptorowe (węchu i smaku). Komórki nerwowe cechuje pobudliwość – odwracalne zmiany różnicy potencjałów na wewnętrznej i zewnętrznej stronie błony komórkowej (w stanie spoczynkowym ok. -70mV). W błonie zakończeń dendrytów dwubiegunowych komórek węchowych znajdują się białka receptorowe, które reagują na obecność w otoczeniu związków o określonych właściwościach. Powoduje to utratę szczelności błony dla jonów, co umożliwia ich dyfuzję przez błonę w kierunku zgodnym z gradientem stężeń. Efektem jest lokalny zanik potencjału błony. Strefa depolaryzacji (potencjał czynnościowy) szybko przemieszcza się wzdłuż komórki – do zakończeń aksonów. Po przejściu tej strefy błona odzyskuje pobudliwość dzięki działaniu pomp sodowo-potasowych (transport aktywny).