Duyusal innervasyon, organizmaların çevrelerini algılamasına ve tepki vermesine izin vermede çok önemli bir rol oynar. Dokunma, sıcaklık, ağrı, propriyosepsiyon (vücut pozisyonunun farkındalığı), tat ve koku algısı gibi duyuları mümkün kılar. Duyusal innervasyonun bozulması, etkilenen bölgelerde uyuşukluk, duyuların azalması veya tamamen duyu kaybı gibi duyusal bozukluklara neden olabilir.
Duyusal innervasyonun organizasyonu vücut bölgesine ve spesifik duyusal modaliteye bağlı olarak değişir. Örneğin deride, farklı duyu türlerini tespit etmek için özel duyu reseptörleri vardır. Bu reseptörler, duyusal bilgiyi merkezi sinir sistemine ileten duyusal nöronlar tarafından innerve edilir. Duyusal innervasyonun yoğunluğu da değişebilir; bazı vücut kısımlarında daha yüksek konsantrasyonda duyu reseptörleri ve sinir uçları bulunur ve bu da daha fazla hassasiyete neden olur.
Genel olarak duyusal innervasyon, periferik dokular ile merkezi sinir sistemi arasında bir iletişim yolu oluşturarak bireylerin duyuları deneyimlemelerine ve çevreleriyle etkili bir şekilde etkileşime girmelerine olanak tanır.