Aistijärjestelmä on osa hermostoa, joka koostuu hermoreiteistä, aistireseptoreista ja aivojen osista, jotka käsittelevät aistitietoa. Aistinreseptorit tunnistavat ärsykkeitä sekä sisäisestä että ulkoisesta ympäristöstä, hermopolut johtavat tietoa ärsykkeistä aivoihin ja aivot käsittelevät tietoa. Ihmisen aistijärjestelmä on edelleen jaettu somatosensoriseen järjestelmään, näköjärjestelmään, kuulo- ja vestibulaarijärjestelmään, makujärjestelmään ja hajujärjestelmään.
Aistireseptorit ovat erikoistuneita hermopäätteitä, jotka koodaavat ärsykkeiden tyyppiä, paikkatietoa, voimakkuutta, kestoa, kynnystä ja taajuutta. Ärsykkeet voivat tulla sisäisestä tai ulkoisesta ympäristöstä ja ne herättävät aistinvaraisia reseptoreita. Aistireseptorit luokitellaan ärsyketyypin mukaan, johon ne reagoivat. Ihmisillä somatosensorisen järjestelmän erityyppisiin aistinreseptoreihin kuuluvat mekaaniset reseptorit, termoretseptorit, nosiseptorit ja lihaskaran venytysreseptorit. Näön, kuulon ja tasapainon, maun ja hajuaistin aistinjärjestelmillä on jokaisella oma aistinvarainen reseptorinsa.
Mekaaniset reseptorit havaitsevat paineen tai kosketuksen muutokset. Lämpöreseptorit tunnistavat lämpötilan muutokset. Nosiseptorit havaitsevat liiallisen kuumuuden ja voimakkaan paineen, jotka aiheuttavat kudosvaurioita ja vaurioituneen kudoksen vapauttamia kemikaaleja. Lihaskaran venytysreseptorit havaitsevat asennon ja liikkeen.
Valoreseptorit löytyvät visuaalisesta järjestelmästä. Ne sisältävät valopigmenttejä, jotka absorboivat valoenergiaa. Cortin elimen karvasolut löytyvät kuulo- ja vestibulaarijärjestelmästä. Ne havaitsevat ääniärsykkeen aiheuttamat paineaallot sekä asennon ja liikkeen muutokset. Maku- ja hajujärjestelmät perustuvat kemoretseptoriin, jotka havaitsevat maut ja hajut.
Nämä aistireseptorit muuttavat ärsykkeet sähköenergiaksi, joka johdetaan hermoreittejä pitkin. Aistijärjestelmän hermopolut ovat aferenssisia neuroneja, jotka eroavat toisistaan, ja synapsit, jotka johtavat informaatiota, sähköenergiaa, yhdestä ärsykkeestä. Somatosensorisessa järjestelmässä tärkeimmät hermopolut ovat selkäpylväs-mediaalinen lemniscus-reitti ja spinothalamus. Visuaalisen järjestelmän hermoreitti sisältää näköhermon, kun taas kuulo- ja vestibulaarijärjestelmään liittyy sisäkorvahermo ja vestibulaarinen hermo. Maustamisjärjestelmän reseptoreihin kuuluu kasvojen, glossofaryngeaalisia ja vagus -hermoja, jotka synapsivat aivoissa olevan yksinäisen alueen ytimessä, ja lopuksi hajujärjestelmän reseptoreihin kuuluu hajuhermoja, jotka yhdistyvät kallon pohjasta löytyviin hajuhermoihin ontelossa, juuri aivojen etulohkon alapuolella.
Hajujärjestelmää lukuun ottamatta hermopolut johtavat tietoja talamukseen, ja tiedot välitetään sieltä aivokuoren oikeaan paikkaan. Tieto visuaalisista ärsykkeistä välittyy niskakyhmyyn, kun taas kuulo- ja vestibulaariset ärsykkeet välitetään ajalliseen lohkoon ja aivorunkoon ja pikkuaivoon. Maun ja somatosensoristen ärsykkeiden tiedot välitetään parietaalilohkoon. Vaikka hajuärsykkeistä saadut tiedot voivat saavuttaa talamuksen, sen hermoreitin ei tarvitse välittää tietoja talamukselle. Tiedot välitetään suoraan aivokuoren etulohkoon.