Aivojen rooli havainnossa on käsitellä eri aistielinten signaaleja ja antaa niille merkitys. Aistit luokitellaan toisinaan joko erikoisaisteiksi tai aisteiksi. Erityisiä aisteja ovat visuaalinen ja kuuloinen havainto. Muita erityisiä aisteja ovat haju, maku ja kosketus; käsitykset kosketuksesta, paineesta ja lämpötilasta voidaan luokitella yleisiksi aisteiksi.
Näkö on tärkeä erityinen tunne. Visuaalinen havainto syntyy, kun valoaallot tulevat silmään ja stimuloivat visuaalisia reseptoreita. Nämä hermoimpulssit kulkevat optisia hermoja pitkin; signaalit lähetetään niskakyhmyn visuaaliseen kuoreen, jota aivot käyttävät visuaalisten aistitietojen havaitsemiseen.
Toinen erityinen aisti on kuulo tai kuulohavainto, jonka laukaisevat ääniaallot. Ääniaallot kulkevat korvan aistien reseptoreiden ja kuulohermoston läpi. Aallot tulkitaan aivojen ajallisissa lohkoissa, aivojen osissa, jotka tunnetaan kuulokorteina.
Jokaisessa nenän nenän ontelossa on hajuelimiä, joissa on reseptoreita, joita hajuainemolekyylit stimuloivat. Hajut näyttävät häipyvän, koska erityinen hajuaisti sopeutuu nopeasti, kun se altistuu samalle tuoksumolekyylille pitkäksi aikaa. Hajuja tulkitaan aivojen ajallisten lohkojen hajuhaurassa.
Erityinen makuaisti liittyy läheisesti hajuaistiin. Makuhermot, jotka ovat kielen aistielimiä, voivat havaita laajan valikoiman makuja makeasta suolaiseen. Katkerot, hapan ja suolaiset maut voidaan havaita makuhermoilla. Ruoissa ja juomissa olevat kemikaalit stimuloivat makureseptoreita, kun taas kuumina pidetyt elintarvikkeet, kuten mausteiset paprikat, voivat myös stimuloida kipua ja lämpöreseptoreita. Aivot käyttävät aivojen parietaalilohkojen makuaistiä makua hahmottaessaan.
Jotkut aistit luokitellaan yleisiksi aisteiksi, mukaan lukien kosketus ja paine, joita stimuloidaan, kun kudos on jotenkin siirtynyt. Lämpötila tunnistetaan lämpö- ja kylmäanturien avulla. Kehossa on laajalti jakautuneita vapaita hermopäätteitä kivun havaitsemiseksi, kun taas aivokuori tulkitsee kivun lähteen ja voimakkuuden sekä sen, miten siihen voidaan reagoida.
Ekstrasensorinen havainto (ESP) on tapa tietää, jota ei selitetä tunnetuilla aisteilla. Esimerkkejä ESP: stä voivat olla ihmisten ajatusten lukeminen tai tulevaisuuden ennustaminen tarkasti. Vaikka monet ihmiset uskovat, että ESP on olemassa, sitä on ollut vaikea todistaa tieteellisillä menetelmillä, eikä aivojen alueita ESP -ärsykkeen havaitsemisessa ole tunnistettu.