Этот орган относится к группе химических рецепторов. Пахучие вещества, растворенные в воде, попадают на слизистую оболочку обонятельной области, раздражают окончания обонятельных нервов, отсюда сигналы поступают в мозг.

Посредством обоняния рыбы получают информацию об изменениях внешней среды, различают пищу, находят свою стаю, партнеров во время нереста, обнаруживают хищников, «вычисляют» добычу. На коже у некоторых видов рыб расположены клетки, выделяющие в воду при ранении кожи «вещество страха», которое является для других рыб сигналом об опасности. Рыбы активно используют химическую информацию для подачи сигналов тревоги, предупреждения об опасности, привлечения особей противоположного пола. Особенно важен этот орган для рыб, обитающих в мутной воде, где наряду с осязательной и звуковой информацией рыбы активно используют и обонятельную.

Обоняние оказывает большое влияние на работу многих органов и систем организма, тонизируя или угнетая их. Известны группы веществ, положительно (аттрактанты) или отрицательно (репелленты) действующие на рыб. Аттрактанты широко используются рыболовами при приготовлении приманок и насадок.

Обоняние тесно связано с другими органами чувств: вкуса, зрения и равновесия.

В различные времена года обонятельные ощущения у рыб не одинаковы, они обостряются весной и летом, особенно в теплую погоду.

Рыбы, ведущие ночной образ жизни (угорь, налим, сом), обладают высокоразвитым обонянием. Обонятельные клетки этих рыб способны реагировать на одну или несколько молекул пахучего вещества, т. е. работать в пограничных областях физических возможностей. Кажется невероятным, но, например, угорь способен почувствовать разведение 1 мл спирта в объеме воды, соизмеримым с Ладожским озером, карась чувствует аналогичную концентрацию нитробензола.

Рыбы способны почувствовать разведение в пропорции один к миллиарду экстракта из мотыля, более высокие концентрации менее привлекательны для рыб.

Экстракты из внутренних органов хищников — щуки, плавунца, водомерок, водяных клопов — отпугивают плотву и карася.

Исследователи считают, что для обонятельного эпителия стимуляторами служат аминокислоты. Было обнаружено, что некоторые из них или же их смеси имеют сигнальное значение для рыб. Например, угорь находит моллюска по выделяемому им комплексу, состоящему из 7 аминокислот.

Согласно мнению многих ученых, животные ориентируются на смесь основных запахов: мускусного, камфорного, мятного, эфирного, цветочного, острого и гнилого. Из этих запахов складываются все запахи, имеющиеся в природе.