与运动检查类似，感觉检查旨在定位功能障碍，并帮助确定问题是在大脑皮层、丘脑、大脑或脊髓的感觉通路还是外周神经。
对于定位，最有用的检查要素包括测试通过脊髓丘脑束传递的疼痛和温度感觉，以及通过内侧丘系通路通过背柱传递的位置和振动感觉。
可以通过测试触摸来筛查异常情况，但对定位没有用处，因为定位需要对身体不同部位的其他类型的感觉进行更详细的测试。
针刺觉检查最好的方法为：用一个别针或其它尖锐物体依次轻触患者的脸部、躯干和四肢，同时检查者需询问患者两侧的感觉是否相同及能否区分尖头或钝头。 使用后的锋利物品应该丢弃，以防经血液传播的疾病（如HIV感染、肝炎）。
检查皮层感觉时，检查者可以把一件常用物品（如，硬币、钥匙）置于患者手掌中，让患者进行区分（实体觉）或用手指在患者的手掌上写数字，让患者辨认（皮肤书写觉），也可以让患者辨别手指尖上有一个点或两个近距离点同时受刺激（两点辨别觉）。
皮层感觉功能受损的另一个指标是消退，即当身体两侧同时测试（双同时刺激）时，患者无法识别一侧的刺激，但在身体一侧测试时可以识别刺激一次。例如，当感觉消退出现时，患者在双侧同时接触时仅在一侧有感觉，而两侧分别进行测试时感觉均正常。
温度觉 通常使用冷音叉进行测试。
检查位置觉时，检查者持患者的手指或脚趾的末端做向上或向下运动，让患者指出手指或脚趾所处的位置。 如果在闭目情况下，患者无法区分，则进一步查其近端关节（例如：若患者无法区分脚趾向上或向下，则进一步查踝部的位置觉）。
假性手足徐动症是指由于位置感丧失严重导致的不自主扭动，肢体的蛇行运动;包括基底神经节在内的运动通路得以保留。因为大脑对肢体的空间位置失去感知，所以肢体会不自主运动，病人必须通过视觉来控制。典型的病例表现为在闭眼情况下无法移动自己的肢体至某一特定位置。
无法用双脚站立在一起并闭上眼睛（Romberg测试）表明下肢位置觉受损。存在小脑疾病时，患者试图分开双脚站立然后闭上眼睛，但仅出现双脚尽可能靠近以免倾倒的现象。 双侧严重的前庭功能消失（如氨基糖苷类中毒）偶可出现上述阳性体征。
检查震动觉时，检查者将一手指置于患者的远端指（趾）间关节下面，通过接触患者的关节来感受震动是否停止，同时将一震动的128Hz音叉置于关节之上，患者记录的震动结束时间应与检查者相同，后者通过患者的关节感觉震动。
轻触觉 用棉缕测试。
如果感觉受损，解剖学模式会提示病变的位置（另请参见图 、和 ）：
手套-袜子样分布提示周围神经损害；
按皮节或神经分支分布提示单神经病变（多数单神经病 多数性单神经病 多数性单神经病以感觉障碍和受累周围神经分布不少于2条为特征。 (参见 于周围神经系统疾病概述。） 多数性单神经病通常继发于 结缔组织疾病（例如 结节性多动脉炎、 系统性红斑狼疮[SLE]、 其他类型的 血管炎、 Sjögren综合征、 类风湿性关节炎[RA]) 结节病 Common.TooltipReadMore ）或 神经根病变 神经根疾病 神经根疾病可引起节段的根性症状（按皮节分布的疼痛、感觉异常，神经根支配区域的肌无力）。诊断依靠影像学、肌电图及排查潜在疾病的系统性检查。治疗主要为对因治疗，可予非甾体抗炎药等镇痛药物和激素来缓解症状。 （也见于 周围神经系统疾病概述。） 神经根疾病是由脊柱内或邻近脊柱的病变长期压迫神经根引起的一类急性或慢性疾病（见图 脊神经根）。 神经根病最常见的原因是 椎间盘突出 Common.TooltipReadMore ；
颜面-躯体交叉性感觉障碍提示脑干病变；
偏身感觉障碍提示大脑半球病变；
中线偏侧感觉缺失提示丘脑或功能性（精神性）疾病
如果患者的运动障碍及反射也符合类似的分布，则更肯定了病变的部位。
(参见 神经系统检查简介 神经系统检查简介 神经科医生的体格检查开始于病人步入诊室或病房时，同时贯穿于病史的询问过程中。尽可能少地协助患者，以使功能障碍充分显露。需注意病人移动到检查台时患者的速度，对称性和协调性，以及姿势和步态。病人的举止、衣着及对相应信息的反应能力能很好地反映其情绪和社会适应性。反常或异常的发声、言辞使用或失语；空间失认、... Common.TooltipReadMore 。）
皮肤感觉的节段性分布
 |
上肢的皮神经分布
(Redrawn from Anatomy,ed. 5, edited by R O’Rahilly. Philadelphia, WB Saunders Company, 1986; used with permission.)  |
下肢的皮神经分布
(Redrawn from Anatomy,ed. 5, edited by R O’Rahilly. Philadelphia, WB Saunders Company, 1986; used with permission.)  |
