Alle Tiere müssen Sinnesorgane haben, die Information über die Umgebungen und was darin geschieht empfangen können, und ein Nervensystem, das die Information in ein zweckmäßiges Verhalten umsetzen kann. Die Sinne, von denen sich die Insekten nutzen, sind im Großen und Ganzen dieselben als unsere Sinne. D. h. Tastsinn, Gehör, Gesicht, Temperatursinn, samt den chemischen Sinnen wie Geruchssinn und Geschmackssinn.
Der Tastsinn beruht auf verschiedenen Typen von Haaren. Wenn das Haar bewegt wird, wird eine Sinneszelle gereizt, das Auskünfte weiter zu dem Zentralnervensystem sendet. Der Gehörsinn könnte auch auf Haaren beruhen, die so empfindlich sind, dass sie von Schallwellen bewegt werden können, es gibt jedoch auch Insekten, die eigentliche Trommelfellorgane entwickelt haben. Die Insektenaugen und Sehkraft unterschieden sich vielerlei von unseren. Das Insektenauge besteht aus vielen – oft tausenden – kleinen Facetten. Jede Facette ist eine winzige Linse, die am Ende ein rohrförmiges Auge ist. Jeder diesen Einzelaugen bildet auf der Netzhaut ein Bild von dem kleinen Teil der Umgebungen, gegen den es gerichtet ist. Mit dieser Konstruktion kann das Insektenauge nicht scharf auf einzelnen Gegenständen einstellen, und das Insekt sieht daher nur ein zusammengesetztes Bild der Umgebungen, fast wie ein Mosaik. Das Insektenauge erfasst dennoch Veränderungen im Gesichtsfeld sehr gut, das was sich bewegt, z. B. eine Beute oder ein Raubtier. Außer den großen zusammengesetzten Augen haben viele Insekten einige kleine Punktaugen auf dem Kopf. Vieles deutet darauf hin, dass diese Augen als eine Art eingebautes Lichtmesser dienen, die auf irgendeiner Weise die Lichtempfindlichkeit wahrnehmen. Die Insektenaugen sind ja nicht wie unsere Augen mit einer Irisblende versehen.
Viele Insekten sind dazu fähig verschiedene Farben zu unterscheiden. Z. B. haben Experimente gezeigt, dass Stubenfliegen dunkelrote und schwarze Farben bevorzugen, welches in mehreren Typen von Fliegenfängern genutzt wird. Darüber hinaus erfassen Insektenaugen Lichtfrequenzen verschoben in Verhältnis zu uns. Langwelliges Licht, das für uns rot ist, erfassen wenige Insekten. Wiederum erfassen die meisten Insektenaugen das kurzwellige, ultraviolette Licht, das wir nicht sehen können. Viele Insekten sind genau gegen das ultraviolette Licht am empfindlichsten, und werden mehr davon als andere Lichtwellenlängen angezogen. Manche Lichtfallen nutzen dies. Insbesondere Insekten auf den Verbreitungsstadien werden von Licht angezogen, weil Licht normalerweise den Weg aus zeigt. Deshalb werden erwachsende Brotkäfer oft auf der Fensterbank gefunden. Die Temperatursinne sind noch nicht zu spezifischen Sinnesorganen lokalisiert worden, weshalb Prozesse im inneren Insektenkörper wahrscheinlich dies wahrnehmen.
Die chemischen Sinne vieler Insekten sind ungeheure gut entwickelt. Die wichtigste biologische Bedeutung des Geruchssinns ist es zu sichern, dass die Tiere zwischen gefährliche und günstige Dinge zu unterschieden fähig sind. Der Geruchssinn ist bei ganz kleinen auf den Antennen lokalisierten Haaren wahrgenommen. Die Haare sind wie ein Sieb mit winzigen Poren durchlöchert, die Duftmoleküle durchlassen. In dem hohlen Haar kommen die Duftstoffe in Verbindung mit Sinneszellen, die zur Umsetzung des chemischen Signals in elektrische Impulse dienen. Der Geschmackssinn wird auch bei Haaren wahrgenommen, und funktioniert im Prinzip wie der Geruchssinn. Die Haare des Geschmackssinnes sind vor allem um den Mund herum zu finden, können aber auch auf den Füssen platziert sein, damit z. B. eine Fliege das was sie tritt in schmecken kann.
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