Gli stimoli olfattivi vengono raccolti dalle cellule olfattive disseminate nella mucosa di tipo olfattivo (di colore bruno-giallastro) delle fosse nasali; queste cellule, formate da neuroni bipolari, sono intercalate alle cellule epiteliali prismatiche che esplicano funzioni di sostegno. Nelle cellule olfattive si distinguono:

1. il pirenoforo, che può essere situato ad altezza diversa,
2. due prolungamenti, di cui:
   • un prolungamento superficiale, relativamente corto e raggiunge la superficie libera dell'epitelio grazie a esili ciglia rigide, i peluzzi olfattivi;
   • un prolungamento centrale, più lungo, va a costituire con altri i fili olfattivi che terminano nel bulbo olfattivo.

Il cane è definito un animale macrosomatico, ciò vuol dire che la mucosa specializzata per la recezione degli stimoli olfattivi è molto estesa.