अधिकांश स्वादों को अलग-अलग पहचानने के लिए मस्तिष्क को गंध और स्वाद दोनों के बारे में जानकारी होना ज़रूरी होता है। ये संवेदनाएं नाक और मुंह से होते हुए मस्तिष्क तक जाती हैं। मस्तिष्क के कई क्षेत्र सूचनाओं को एकीकृत करते हैं, जिसकी वजह से व्यक्ति स्वाद की पहचान कर पाता है।

म्युकस झिल्ली पर एक छोटा सा भाग, जो नाक (सूँघने वाली एपिथीलियम) को कवर करता है, में विशेष तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं, जिन्हें गंध रिसेप्टर्स कहते हैं। इन रिसेप्टर्स में बाल के समान प्रोजेक्शन (सिलिया) होते हैं, जो गंध का पता लगाते हैं। नासिका मार्ग में प्रवेश करने वाले हवा के अणु सिलिया को उत्तेजित करते हैं, जिसकी वजह से आस-पास के तंत्रिका तंतुओं में एक तंत्रिका आवेग उत्पन्न हो जाता है। तंतु हड्डी के माध्यम से ऊपर की ओर बढ़ते हैं, ये नाक की कैविटी (क्रिब्रीफ़ॉर्म प्लेट) की छत बनाते हैं और तंत्रिका कोशिकाओं (घ्राण बल्ब) के बढ़े हुए भाग से जुड़ते हैं। ये बल्ब गंध की कपाल तंत्रिकाएं (घ्राण तंत्रिका) बनाते हैं। आवेग, घ्राण बल्बों से होते हुए घ्राण तंत्रिकाओं के साथ मस्तिष्क तक जाता है। मस्तिष्क इस आवेग की पहचान किसी अलग गंध के रूप में करता है। इसके अलावा, मस्तिष्क का वह भाग, जहां गंध की जानकारी संग्रहीत होती हैं, वह उत्तेजित हो जाता है—यह टेम्पोरल लोब के बीच में गंध और स्वाद का केंद्र—होता है। गंध की इन जानकारियों के वजह से व्यक्ति उन कई अलग-अलग गंधों की पहचान कर सकता और उन्हें अनुभव कर सकता है, जो उसने जीवन में कभी सूंघी हों।

छोटी-छोटी हज़ारों स्वाद कलिकाएं जीभ की अधिकांश सतह को ढँक लेती हैं। स्वाद कली में सिलिया के साथ कई प्रकार के स्वाद रिसेप्टर्स होते हैं। प्रत्येक प्रकार से पाँच मूल स्वादों में से एक का पता लगता है: मीठा, खारा, खट्टा, कड़वा या नमकीन (जिसे उमामी भी कहते हैं, मोनोसोडियम ग्लूटामेट का स्वाद)। ये स्वाद पूरी जीभ पर महसूस होते है, लेकिन कुछ हिस्से खास स्वाद के हिसाब से थोड़े ज़्यादा संवेदनशील होते हैं: जीभ आगे के सिरे पर मिठास, आगे के दोनों हिस्सों में नमकीन, किनारों पर खट्टा और पीछे के एक तिहाई हिस्से में कड़वा।

मुंह में रखा गया भोजन सिलिया को उत्तेजित करता है, आस-पास के तंत्रिका तंतुओं में तंत्रिका आवेग को ट्रिगर करता है, जो स्वाद की कपाल तंत्रिकाओं (चेहरे और ग्लोसोफेरीन्जियल तंत्रिका) से जुड़े होते हैं। आवेग, कपाल की इन तंत्रिकाओं के साथ मस्तिष्क तक जाते हैं, जो विभिन्न प्रकार के स्वाद रिसेप्टर्स से आने वाले आवेगों के संयोजन को अलग स्वाद के रूप में पहचानते हैं। जब भोजन मुंह में प्रवेश करता है और चबाया जाता है तब स्पष्ट स्वाद पैदा करने के लिए भोजन की गंध, स्वाद, बनावट और तापमान के बारे में संवेदी जानकारी दिमाग के द्वारा संसाधित की जाती है।