La détection de l'information se fait grâce à des récepteurs constitués de neurones sensitifs périphériques dont le corps cellulaire est situé dans les ganglions spinaux (ou le "ganglion de Gasser" pour la sensibilité du visage).
Les récepteurs de la somesthésie sont nombreux et spécialisés :
Tous ces récepteurs, à partir de l'état des tissus de l'organisme, participent à l'élaboration des différentes sensations corporelle tactiles, thermiques, proprioceptives, kinesthésiques et nociceptives.
Toutes les observations montrent que les stimulations somesthésiques, qui ont des effets physiologiques, psychiques et comportementaux, semblent être une véritable nécessité développementale et fonctionnelle chez les mammifères.
Chez les primates, la suppression des stimuli somesthésiques, en particulier durant l'enfance, provoque de nombreux troubles psychiques et comportementaux (cf. les expériences classiques d'Harry F. Harlow avec des macaques rhésus privés de contacts physiques durant les six premiers mois postnataux).
Chez l'Homme, la suppression des stimuli somesthésiques, avec la suppression des stimuli vestibulaires, est vraisemblablement le facteur principal à l'origine du syndrome d'hospitalisme et du nanisme psychosocial : croissance retardée, développement psychomoteur et intellectuel perturbé, tristesse, inhibition motrice ou agitation, auto-agressivité et balancement compulsif.
De plus, les résultats d'une étude comparative entre plusieurs sociétés préindustrielles semble montrer que la privation des stimuli somesthésiques à caractère hédonique (privation des plaisirs somatosensoriels) provoquerait, directement et indirectement, des effets comportementaux et sociaux négatifs : probabilité de sévices physiques et d'un faible niveau d'affection envers les enfants, probabilité d'un statut inférieur de la femme, probabilité de guerre, de torture et d'esclavage et probabilité d'activité religieuse avec des divinités plutôt cruelles et agressives.
À l'opposé, la stimulation régulière du système somatosensoriel produit de nombreux effets positifs, tant physiologiques, psychiques que comportementaux. Par exemple, on observe chez le nourrisson : un gain pondéral de 47%, avec la même quantité de nourriture ; une augmentation des performances d'orientation du corps et d'activité motrice ; une diminution de la durée d'hospitalisation, dans le cas de pathologies péri-natales. Et chez l'adulte, une meilleure capacité cytotoxique du système immunitaire ; une diminution des hormones du stress (cortisol et noradrénaline) ; une diminution du niveau d'anxiété ; une diminution de l’état dépressif ; une augmentation de la qualité du sommeil ; un meilleur niveau attentionnel et cognitif ; une facilitation de l'attachement interpersonnel …
Enfin, à un niveau plus général, on observe que les primates sont des animaux de contact (ils stimulent continuellement leur système somatosensoriel), et que la somesthésie est un facteur majeur de l'affection, de la sexualité et de la socialisation.
Toutes ces données montrent que les fonctions et l'importance du système somatosensoriel sont globales, majeures et cruciales dans la dynamique physiologique et psychologique de l'être humain.