研究顯示，人的嗅覺系統具有高度“專業化”的特徵。比如，每個氣味受體細胞僅表達出一種氣味受體基因，氣味受體細胞的種類與氣味受體完全相同。氣味受體細胞會將神經信號傳遞至大腦嗅球中被稱為“嗅小球”的微小結構。人的大腦中約有2000個“嗅小球”，數量是氣味受體細胞種類的2倍。“嗅小球”也非常的“專業化”，攜帶相同受體的氣味受體細胞會將神經信號傳遞到相應的“嗅小球”中，也就是說，來自具有相同受體的細胞的信息會在相同的“嗅小球”中集中。嗅小球隨後又會激活被稱為僧帽細胞的神經細胞，每個“嗅小球”只激活一個僧帽細胞，使人的嗅覺系統中信息傳輸的“專業性”仍得到保持。僧帽細胞然後將信息傳輸到大腦其他部分。結果，來自不同類型氣味受體的信息組合成與特定氣味相對應的模式，大腦最終有意識地感知到特定的氣味。
研究發現，每個氣味受體細胞會對有限的幾種相關分子作出反應。絕大多數氣味都是由多種氣體分子組成的，其中每種氣體分子會激活相應的多個氣味受體，並會通過“嗅小球”和大腦其他區域的信號傳遞而組合成一定的氣味模式。儘管氣味受體只有約1000種，但它們可以產生大量的組合，形成大量的氣味模式，這也就是人們能夠辨別和記憶約1萬種不同氣味的基礎。
