El sentido del olfato humano es uno de los sentidos más subestimados pero asombrosos. La nariz humana contiene aproximadamente 400 tipos diferentes de receptores olfativos, y a través de la combinación de estos receptores, el cerebro puede distinguir trillones de olores diferentes, superando ampliamente la capacidad de cualquier instrumento fabricado por el hombre para analizar mezclas químicas complejas.
La sensibilidad del olfato humano es extraordinaria. Para algunas sustancias químicas específicas, los humanos pueden detectar su presencia en el aire en concentraciones inferiores a una parte por trillón (1 ppt), lo que significa una molécula de la sustancia en una trillón de moléculas de aire. La sustancia llamada geosmina, responsable del olor de la tierra después de la lluvia (petrichor), puede ser detectada por los humanos en concentraciones tan bajas como 0,4 partes por trillón.
La evolución ha proporcionado a los humanos un sentido del olfato muy sensible por razones prácticas: detectar alimentos podridos, evitar depredadores, identificar a personas enfermas y posiblemente para la selección de pareja a través de señales químicas. Estudios muestran que los humanos pueden reconocer el olor de personas que tienen un sistema inmunológico (complejo mayor de histocompatibilidad) diferente al propio — una señal de que el olfato desempeña un papel en la selección de pareja que implica diversidad genética.
A diferencia de otros sentidos, el sentido del olfato es el único que envía información directamente al sistema límbico (centro de las emociones) del cerebro antes de llegar a la corteza cerebral (centro del pensamiento racional). Por eso los olores son muy poderosos para provocar recuerdos y emociones intensas: el olor del pan horneado puede recuperar inmediatamente recuerdos de la infancia debido a este camino neuronal directo.