嗅觉的生理至今尚未十分明了，过去认为鼻腔嗅区黏膜有嗅分析器及其末梢，当有气味的气体或液体和固体的微粒进入嗅区后，溶解在嗅区黏膜上皮的分泌物中。嗅分析器末梢受到刺激后，神经冲动沿嗅神经传达到嗅球，然后再到延髓和大脑的中枢而产生嗅觉。
2004年，美国的理查德·阿克塞尔和琳达·巴克二人，经研究“嗅觉是如何辨别气味的”？他们发现了一个大约含有1000个不同基因（占我们基因总数的3010）的大基因族，它们产生了同等数量的嗅觉受体类型，这些受体帮助人们确定闻到的气味。因此获得了2004年诺贝尔生理或医学奖。因无详细资料，作者初步理解为，嗅神经细胞有气味受体，当气味分子与嗅神经细胞上的气味受体接触相互作用后，经嗅神经传递，再经大脑中的嗅觉受体识别，即能辨声音是空气通过声带振动而产生，但正常语音尚与鼻、腭、唇、齿、舌等器官的作用密切相关。鼻腔是一个重要共鸣器官，能使声音变得洪亮而清晰。若鼻腔因炎症肿胀而闭塞时，共鸣作用则减弱或丧失，发音则呈“闭塞性鼻音”。相反，若腭裂或软腭瘫痪时，发音时鼻咽部不能关闭，由喉部发出之声由咽和口腔传人鼻腔，产生“开放性鼻音”。
