מערכות חישה הן מסלולים במערכת העצבים המאפשרים לזהות ולתפוס גירויים. מערכות אלו נמצאות בבסיס חושי הראייה, השמיעה, הריח, הטעם והמישוש, וגם של טמפרטורה וכאב. בנוסף, חלקן, כגון מערכת שיווי המשקל, מספקות משוב על מיקום הגוף.לכל מערכות החישה יש קולטנים, תאים מיוחדים לזיהוי גירויים, כגון תאים קולטי אור בעין המזהים אור. הגירוי מעורר שינויים בתא הקולטן, כגון שינוי הפוטנציאל החשמלי לאורך הקרום, בהתמרתו לאות עצבי. האות אז משודר דרך סינפסות באמצעות סדרת נוירונים למוח, או ישירות כמו במערכת הראייה, או דרך חוט השדרה כמו במערכת המגע הנושאת מידע על מגע מהעור.אומנם המסלולים עצמם משתנים, רוב המידע החושי מגיע אל התלמוס שבמוח ולאחר מכן נשלח לאזורים בקליפת המוח המעבדים סוגים מסוימים של גירויים. למשל, גירוי חזותי, מגע או מידע שמיעתי. מכאן, האותות נשלחים לאזורים אחרים בקליפת המוח, מה שמאפשר אינטגרציה של המידע ועיבוד ברמה גבוהה יותר.בסופו של דבר, ניתוח המידע המבוצע על-ידי מערכת העצבים, מוביל לתפיסה מודעת של הגירויים.