Ķīmijreceptori ir specializētas nervu šūnas, kas paredzētas reaģēšanai uz ķīmiskiem stimuliem. Ķermenis satur gan tiešus, gan attālus ķīmijreceptorus, kuriem visiem ir svarīga loma ķermeņa funkcijās un ikdienas dzīvē. Šīs šūnas dažkārt sauc arī par ķīmijsensoriem, jo tās darbojas kā sensori, kas “smauc” noteiktas interesējošās ķīmiskās vielas. Tāpat kā citi neironi, šīs šūnas parasti ir konstruētas ar pielāgotām slēdzenēm, kas atbilst tikai noteiktu ķīmisko vielu taustiņiem, kas padara tās jutīgas tikai pret noteiktiem ķīmisko vielu veidiem vai ķīmisko vielu grupām.
Tiešo ķīmijreceptoru piemērs ir šūnas, kas atrodas uz mēles. Kad cilvēki garšo ēdienu, tas notiek tāpēc, ka šīs šūnas reaģē uz pārtikas ķimikālijām, nosūtot signālu smadzenēm, lai tās uzzinātu par to, kas notiek mutē. Atsevišķos mutes apgabalos ir apgabali, kas ir vērsti uz specifisku garšu, piemēram, sāļu un saldu. Tas izskaidro, kāpēc ēdieni var atšķirties pēc garšas, košļājot un norijot, kā arī to, kāpēc dažiem pārtikas produktiem ir pēcgarša, jo dažām ķīmiskām vielām var būt nepieciešams ilgāks laiks, lai stimulētu ķīmijreceptorus.
Tiešie ķīmiskie receptori ir atrodami arī miega artērijas atzarojumā – miegā. Šie nervi nosaka skābekļa un oglekļa dioksīda līmeni asinīs, lai noteiktu, kad kādam ir nepieciešams elpot. Miegainais ķermenis izskaidro, kāpēc cilvēki nevar nosmakt, aizturot elpu, jo šīs šūnas galu galā izraisīs patvaļīgu elpošanas reakciju, jo tās nosaka kritisko ķīmisko vielu līmeni asinīs. Šīs šūnas var arī kontrolēt temperatūru un pH līdzsvaru.
Degunā var atrast netiešos ķīmiskos receptorus, kas jūt smakas un nosaka hormonus. Kā daudzi cilvēki ir novērojuši saaukstēšanās laikā, gan mutē, gan degunā esošie receptori ir iesaistīti garšas sajūtas procesā, jo pārtika negaršos pareizi, ja ir aizlikts deguns vai ir bojāta mēle.
Visas šīs nervu šūnas sūta impulsus atpakaļ uz smadzenēm. Ķīmijreceptorus var atrast arī pašās smadzenēs, uzraugot pH līmeni un brīdinot smadzenes par ķīmiskām vielām, kas varētu liecināt par problēmu. Īpaša smadzeņu zona, ko sauc par ķīmijreceptoru sprūda zonu, saņem ievadi no tiem receptoriem, kas ir jutīgi pret ķīmiskām vielām, kas var būt bīstamas. Kad šīs šūnas nosūta smadzenēm ziņojumu, ka šīs ķīmiskās vielas ir uzņemtas, smadzenes izraisa vemšanas refleksu, lai ķīmiskās vielas tiktu izvadītas no ķermeņa, pirms tās var metabolizēties.