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No topo de cada narina encontra-se uma região denominada mucosa nasal. Esta região contém o epitélio sensorial - ou o epitélio olfativo - coberto pela mucosa. A área desta região olfativa é de 5cm2 nos humanos e 25cm2 nos felinos. O epitélio contém, além das células sensitivas, glândulas de Bowman que produzem a secreção que banha a superfície dos receptores. Esta secreção aquosa contém mucopolisacarídios, imunoglobulinas, proteínas (exemplo, lisozima), e várias enzimas (como as peptidases). Também é encontrado na mucosa nasal um tipo de pigmento das células epiteliais: o tom deste pigmento é correlacionado com a sensibilidade olfativa, sendo levemente amarelado nos humanos e amarelo escuro ou marrom nos cachorros. O pigmento pode participar do processo de olfação, talvez absorvendo algum tipo de radiação, como a infravermelha. Por último, o epitélio nasal contém as células receptoras - cerca de 10 milhões nos humanos (mais que em ratos e gatos). Estas possuem um prolongamento terminal que se projeta acima da superfície epitelial, de onde estendem-se cerca de 8 ou 20 cílios olfativos. Estes cílios não pulsam, mas contém os receptores de odores.
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