Gustatie is een chemisch zintuig dat, samen met reukzin (geur), bijdraagt aan onze perceptie van smaak. Het begint met de activering van receptoren door chemische verbindingen (smaakstoffen) die opgelost zijn in het speeksel. Het speeksel en de draadvormige papillen op de tong verdelen de smaakstoffen en verhogen hun blootstelling aan de smaakreceptoren.
Smaakreceptoren bevinden zich zowel op het oppervlak van de tong als op het zachte gehemelte, de keelholte en de bovenste slokdarm. Op de tong bevinden zich smaakreceptoren in structuren die smaakpapillen worden genoemd. De smaakpapillen zijn zichtbaar op het tongoppervlak. Er zijn drie soorten papillen die smaakpapillen en hun receptoren bevatten. Circumvallate papillen zijn de grootste papillen en bevinden zich aan de achterkant van de tong. Foliate papillen lijken op plooien aan de zijkant van de tong. Fungiform papillen worden gevonden over de voorste driekwart van de tong, maar zijn minder geconcentreerd in het midden van de tong.
Er zijn vijf basissmaken: zout, zuur, zoet, bitter en hartig (of umami). De perceptie van zoute smaak wordt veroorzaakt door smaakstoffen die natriumionen afgeven wanneer ze opgelost zijn. Een zure smaak daarentegen wordt geproduceerd door het vrijkomen van waterstofionen uit opgeloste zure smaakstoffen. Zoute en zure smaakstoffen produceren een neurale respons door het membraan direct te depolariseren (zoute smaakstoffen) of via ionkanaalveranderingen (zure smaakstoffen).
Zoete, bittere en hartige verbindingen activeren G-proteïne gekoppelde receptoren. Chemische stoffen die zoet worden beschouwd, zoals glucose en fructose, hebben doorgaans hydroxyl- en carbonylgroepen. Talrijke verschillende moleculen stimuleren receptoren voor bittere smaak en er zijn meer dan 30 receptoren voor bittere smaak geïdentificeerd. Het aminozuur glutamaat activeert hartige receptoren. De toevoeging van mononatriumglutamaat (MSG) aan voedingsmiddelen verbetert de hartige smaak.
Hersenzenuwen dragen smaakinformatie van receptoren in smaakpapillen naar de medulla in de hersenstam. Van daaruit reist de informatie naar de thalamus en wordt vervolgens doorgegeven aan de primaire smaakcortex. Deze smaakcortex ontvangt ook andere sensorische informatie van de tong, zoals thermische en mechanische stimulatie. De integratie van de verschillende sensorische inputs zorgt voor een hedonistische smaak, waardoor deze als aangenaam of onaangenaam kan worden ervaren.
