我們的感覺具有怎樣的敏銳性？心理物理學領域的研究可以回答這個問題。心理物理學是一門研究刺激的物理屬性與它們所引起的心理體驗之間關係的學科。根據物理學與心理學法則，心理物理學家研究了刺激強度對感覺的影響作用。
絕對閾限
測量感覺敏銳性的一種方法是，向被試呈現一系列強度不同的訊號，考查他們可以覺察哪些訊號。被試能夠可靠識別的最小刺激能量就是絕對閾限（absolute threshold）。“絕對”一詞是一種略有歧義的說法，因為對於處在邊界位置的訊號，被試有時能夠覺察到，有時則又不能覺察到。“可靠”覺察指人們有50%的次數能夠覺察到這一訊號。
如果要測量某個人的明度絕對閾限，可以讓他坐在暗室裡，注視前面的牆壁或螢幕。向被試呈現閃光，逐步變化閃光的明度，每次只呈現一個閃光。被試的任務是回答是否能看見閃光。
其中有些閃光，被試總也覺察不到，
有些則總是能夠覺察到。並且有時你會錯過一次閃光，即便你已在其他測試中覺察到同等亮度的閃光。這樣的誤差可能是由於神經系統中細胞隨機放電導致的，這種隨機放電會產生一種波動的噪聲背景，就像無線電傳輸中的噪聲背景。
透過對絕對閾限的研究，心理物理學家發現人類的感覺其實是非常敏銳的。如果你有正常的感覺能力，你就可以在清晰的夜晚看清30英里（約48。28千米）外的燭光；可以在絕對安靜的房間裡聽清20英尺（約6。10米）外鐘錶的嘀嗒聲；可以品嚐出一茶匙糖溶解在2加侖（約7。57升）水中的甜味；可以聞出一滴香水擴散在三居室的房屋中的香味；可以感覺到蜜蜂的翅膀從1釐米高度降落到你的臉頰上。
儘管人類具有驚人的感受力，我們的感覺卻只能對很窄的物理能量範圍發生反應。例如，人類視力只能感受整個電磁波譜中很小的一個範圍，我們看不見無線電波、紅外波和微波。
許多其他物種能夠覺察人類覺察不到的訊號刺激。狗能覺察超出人類感受範圍的高頻聲波，如果你有過用“無聲”口哨召喚愛狗的經歷，你就應當對這一點感受頗深。蜜蜂則可以看到能夠灼傷人類眼睛的紫外線。
差別閾限
有時心理學家為了考查人類感覺的敏銳性，會要求被試比較兩個刺激並判斷它們之間是否相同。例如，要求被試比較兩個木塊的重量、兩種燈光的明度或者兩種液體飲料的鹹味是否相同。
人們能夠明確覺察（同樣，指50%的次數）的最小刺激差異叫作差別閾限（difference threshold），或者叫作最小可覺差。比較兩個刺激A和B時，差別閾限取決於刺激A的強度或尺寸。
A的強度或尺寸越大，差別閾限就越高。如果比較兩個小鵝卵石的重量，只要增加一克就可以覺察到重量的變化，但是如果比較的是兩個大石頭，人們就不會發現這種細微的變化。
訊號檢測理論
儘管上文所介紹的測量手段有一定用處，但是它們也有嚴重的不足。對任何個體的感覺測量都可能會受個體傾向的影響，例如，當感到不確定時，有些被試傾向於回答“是的，看見訊號（或差異）了”，另一些被試則傾向於回答“我什麼都沒發現”。對於習慣說“是”的人來說，他們樂於猜測訊號確實存在。習慣說“否”的人則往往謹慎而保守。
此外，警覺、動機和期望也會影響個體的反應傾向。如果你在洗澡的同時等待一個重要電話，你就總是會聽到電話鈴響，而事實上並沒有電話打來。在實驗室研究中，如果被試想要給主試留下印象，就會傾向於多做正反應。
所幸，反應偏差（response bias）並不是無法解決的問題。根據訊號檢測理論（signal-detection theory），在覺察任務中，被試的反應可以被分為兩個過程：一是感覺過程（sensory process），這一過程取決於刺激的強度；二是決策過程（decision process），這一過程主要受被試反應偏差的影響。研究者可以採用一定的手段分離這兩個過程。
例如，在實驗中引入無刺激呈現和呈現微弱刺激兩種條件。在這些情況下，被試可能有四種反應：一是被試發現了確實存在的訊號（擊中）；二是訊號不存在時，被試卻說有訊號（虛報）；三是訊號存在時被試沒有發現訊號（漏報）；四是不存在訊號時，被試正確地說出沒有訊號（正確否定）。
習慣說“是”的人將比習慣說“否”的人有更大的擊中率，但他們的虛報率也更高，因為他們太急於回答“是的，有訊號”。
習慣於說“否”的人
正確否定的次數比習慣說“是”的人多，但同時他們也有更高的漏報率，因為他們太急於說“不，那裡什麼也沒有”。把這些數值代入到數學公式中，就可以分別評價被試的反應偏差和感受力，從而也就可以預計個體在任何特定的刺激強度下所具有的真實感受性。
測量閾限的傳統方法假設，人類覺察刺激的能力完全取決於刺激本身。訊號檢測理論則從根本上否定了刺激“閾限”的說法，因為在任何時候，被試對刺激的感受性都取決於他所採取的判斷標準。
訊號檢測理論有許多實際的用途，如特殊人才選拔（要求聽力敏銳），培訓空中交通管制員，他們對雷達螢幕上是否存在光點的判斷可能意味著不同決定。
感覺適應
俗話說，變化是生活的調味劑。變化也是感覺的本質，我們的感覺就是為了應對環境中的變化和對比而設計的。那些不變或重複的刺激，最終將導致感覺的模糊或消退。這是因為感覺系統中處於興奮狀態的感受器或神經元變得“疲倦”，從而引起放電頻率的減少。由於上述原因導致的感受性下降的現象叫作感覺適應（sensory adaptation）。
這種適應一般來說是有積極意義的，它可以使我們不必對不太重要的資訊做出反應，例如，絕大多數情況下我們不需要感覺到手腕上手錶的存在。然而，有時適應功能也會使有機體處於危險境地。例如，你剛進入廚房時能夠聞到煤氣的味道，但是隨著時間的推移，由於嗅覺適應的作用，即使煤氣洩漏你也注意不到。那將會是非常危險的。
人類永遠無法完全適應高強度的刺激——如可怕的牙疼、氨水的氣味、沙漠中太陽輻射的熱量等。人類也很少完全適應視覺刺激，不論這種刺激是強還是弱。自主或非自主的眼動都可使物體在視網膜上的成像位置不斷髮生變化，因此視網膜上的感受器沒有機會“疲倦”。
如果我們的感覺對大多數輸入的刺激都產生了適應，將會發生怎樣的情況呢？我們是否會感覺不到任何刺激，或者大腦會用其自身的映象來替代無法再透過感覺器官獲得的感覺體驗？
在早期的感覺剝奪（sensory deprivation）研究中，研究者將男性被試與所有視覺和聽覺刺激隔離（用半透明的護目鏡限制視覺
，用U形枕頭和空調或電扇發出的背景噪聲限制聽覺，用棉手套和紙板製作的護腕來限制人的觸覺），以便尋找上述問題的答案。這些志願者只有短暫的間歇用於進食或去衛生間，其他的時間都躺在床上
，什麼事也不做。研究獲得了驚人的結果。幾小時之後，就有一些人感到忍無可忍了。
有些人變得非常迷亂以至於在研究的第一天就放棄了。而那些堅持時間比較長的人，最後也變得迷亂、不安和不滿。許多被試都產生了奇怪的幻覺，例如，看見一群跑動的松鼠，或者看見眼鏡排成一隊在前進。
