I neuroni sensoriali sono le cellule nervose che trasportano le informazioni dagli stimoli esterni al sistema nervoso centrale, che comprende il midollo spinale e il cervello. Sono uno dei tre ampi gruppi di neuroni.
Gli altri due gruppi sono motoneuroni e interneuroni. Gli interneuroni si trovano nel sistema nervoso centrale e trasmettono informazioni dai neuroni sensoriali ai motoneuroni. Sia i motoneuroni che i neuroni sensoriali si trovano nel sistema nervoso periferico, la rete di nervi che attraversa tutto il corpo. Mentre i neuroni sensoriali trasmettono segnali al cervello, i motoneuroni trasmettono messaggi dal cervello al resto del corpo.