Olfaction is one of the five senses of living organisms and is mainly caused by the stimulation of olfactory nerve cells by volatile molecules. The human nose contains a total of 5 million olfactory neurons of 396 different types. The human nose is also sensitive to extremely small amounts of malodorous substances, such as ppt (parts per trillion), but the mechanism by which such high sensitivity is achieved is still largely unknown.
There are hundreds of thousands of molecules that indicate odor and they are mixed together in arbitrary concentrations to form a single odor/smell. Moreover, they fluctuate continuously in time and space. Therefore, in order to accurately detect and discriminate such complex mixture of molecules, extremely high performance in terms of sensitivity, selectivity, and response is required, and at present, no olfactory sensor that can surpass the human sense of smell in overall performance has been realized.
On the other hand, there are some components that are difficult for humans to detect but easy for sensors to detect. A simple example is water (humidity). When it comes to water detection, olfactory sensors can achieve significantly higher performance than the nose. Thus, odor detection depends on the combination of the molecular species to be measured and the part that detects it (olfactory nerve cells in the case of the nose, or the sensitive part in the case of a sensor). Therefore, by creating a sensor specialized for a particular measurement target, it is possible to address a specific application.
嗅覚とは生物の五感（五官）の一種であり、主に揮発性の分子が嗅神経細胞に刺激を及ぼすことによって生ずる感覚です。人間の鼻には、396種類・合計500万個もの嗅神経細胞が存在しています。また、人間の鼻は、特に悪臭成分に関してはppt（1兆分の1）といった極微量であっても鋭敏に感知できるものもありますが、そのような高感度が実現するメカニズムについては、不明な部分が多く残されています。
嗅覚が測定する対象であるニオイを示す分子は数十万種類存在すると言われており、それらが数種からときには数千種類、それぞれ任意の濃度で混合されてひとつのニオイを形成します。さらにそれが時間的にも空間的にも絶えず揺らぎ続けます。そのため、そのような複雑なニオイを的確に検知・識別するためには、感度・選択性・応答速度などにおいて極めて高い性能が必要となり、現時点で、総合的に人間の嗅覚を凌駕する嗅覚センサは実現できていません。
一方で、人間には感知しにくく、センサには検知しやすい成分も存在します。その端的な例が水（湿度）です。水の検知であれば、嗅覚センサの方が鼻よりも圧倒的に高い性能を発揮することができます。このように、ニオイの検知は、測定対象となる分子種と、それを検知する部分（鼻であれば嗅神経細胞、センサであれば感応部）の組み合わせによって決まります。そのため、特定の測定対象に特化したセンサを作ることで、特定のアプリケーションに対応することが可能になります。