Duftstoffe erreichen die Nase durch die Atemluft und müssen deshalb andere chemische Eigenschaften haben als Geschmacksstoffe. Während letztere in wasserlöslicher Form in der Nahrung enthalten sind, müssen Duftstoffe ausreichend flüchtig sein, um in der Luft transportiert zu werden. Viele Duftstoffe sind kleine organische Moleküle, oft mono- bis trizyklische Verbindungen.
Das Geruchsystem dient einer Reihe ganz unterschiedlicher Funktionen. Die Wahrnehmnung von Aromen ist weitgehend eine Leistung der Nase, denn die Geschmacksempfindung ist auf wenige Qualitäten begrenzt. Duftstoffe erreichen während der Nahrungsaufnahme das Riechsystem durch Rachen und Nasenhöhle und lösen die Empfindung eines Aromas aus.
Erstaunlich schlecht eignet sich die Nase zur Analyse von Duftstoffmischungen. Die Bestandteile einer Duftstoffmischungen können nur bis zu einer Anzahl von etwa fünf unterschiedlichen Komponenten analysiert werden. Das Wiedererkennen komplexer Duftmischungen (Parfüm, Kaffeeduft) gelingt jedoch mit großer Zuverlässigkeit.
Die Verknüpfung von Riechen und Erinnern ermöglicht es, Assoziationen von erinnerten Szenen und aktuellen Geruchsempfindungen zu erleben. Manchmal können Erinnerungen auch falsche Geruchserlebnisse auslösen.
Entscheidungsprozesse können direkt und ohne Beteiligung des Bewusstseins durch Gerüche beeinflusst werden.
Bei vielen Tieren ist ein weites Spektrum sozialer Verhaltensweisen an olfaktorische Kommunikation gekoppelt. Gerüche ermöglichen Orientierung, dienen zur Reviermarkierung, entscheiden Partnerwahl, Reproduktionsverhalten und viele andere Aspekte des Lebens der Tiere. Beim Menschen ist die Steuerung des Verhaltens durch Gerüche weitgehend unterdrückt.