嗅觉的产生机制，即刺激物渗透进入鼻黏膜，经嗅上皮嗅感受器细胞传导进入大脑而产生嗅觉的。目前尚未完全研究清楚。科学家们正在应用神经解剖学、电生理学、生物化学和分子生物学等技术对此进行研究。目前已证明，能对特别的味道产生感觉是因为人的鼻子里有大量的受体蛋白质，这些蛋白质就在鼻子的细胞中，而这些细胞与人的大脑通过神经传导相连。这是由2004年诺贝尔医学奖和生理学奖的获得者，美国科学家理查德·阿克塞尔（Richard Axel）和琳达·巴克（Lynda Buck）发现的，他们都独立地发现了两种其他类型的G-蛋白连接状受体，这两种受体位于鼻上皮的上端，可以探测到信息素。舌味蕾上还有另一种类型的G-蛋白受体，而这与味觉有关。他们所进行的一系列先驱性的研究向我们清楚地解释了我们的嗅觉系统是如何运作的，并确定了大脑的第一个中转站的组织构成。两位科学家发现了一个大型的基因家族，这一基因家族由1000种不同的基因组成，这些基因构成了相当数量的嗅觉受体种类，这些受体位于嗅觉受体细胞内，这些细胞在鼻上皮的上端，可以探测到吸入的气味分子。
例如，每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因，气味受体细胞的种类与气味受体完全相同（图2-1）。气味受体细胞会将神经信号传递至大脑嗅球中被称为嗅小球的微小结构中。人的大脑中约有2000个嗅小球，数量是气味受体细胞种类的两倍。嗅小球也非常的专业化，携带相同受体的气味受体细胞会将神经信号传递到相应的嗅小球中，来自具有相同受体的细胞信息会在相同的嗅小球中集中。嗅小球随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞，每个嗅小球只激活一个僧帽细胞，使人的嗅觉系统中信息传输的专业性仍得到保持。僧帽细胞然后将信息传输到大脑其他部分。结果，来自不同类型气味受体的信息组合成与特定气味相对应的模式，使大脑最终有意识地感知到特定的气味。因此我们能够在春天时感觉到丁香的香味，并在其他时候记起这种香味。
两位科学家在研究中发现，每个气味感受器能识别多种气味，每种气味也能被多个气味感受器识别。因此，气味感受器，是通过一种复杂的合作方式一起识别气味的。每个嗅觉受体细胞只含有一种嗅觉受体，而且每个嗅觉受体细胞都只表达某一种特定气味受体基因，每个受体可以探测到数量有限的气味，因此我们的嗅觉受体细胞对一些气味很敏感。每个气味受体细胞会对有限的几种相关香气分子作出反应。绝大多数气味都是由多种气体分子组成的，其中每种气体分子会激活相应的多个气味受体，并会通过嗅小球和大脑其他区域的信号传递而组合成一定的气味模式。尽管气味受体只有约1000种，但它们可以产生大量的组合，形成大量的气味模式，这也就是人们能够辨别和记忆约1万种不同气味的原因。(www.xing528.com)
图2-1 气味传导通道
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