У собак, также как и у человека, выделяют 5 органов чувств.
Зрение
У собак развито цветное зрение, хотя и в меньшей степени, чем у человека. У людей на сетчатке три типа колбочек. Первые воспринимают длинноволновые лучи — это красный и оранжевый, вторые — средневолновые, то есть зелёный и жёлтый, а третьи — коротковолновые: синий и фиолетовый. У собак первый тип колбочек отсутствует, у них весь спектр сдвинут в сторону ультрафиолета. Поэтому они, как дальтоники, красный и оранжевый цвет не воспринимают адекватно. Зато собаки яснее видят оттенки серого.
Обоняние
Обоняние — одно из самых важных чувств собаки. Оно используется для поиска пищи, половых партнёров и в многочисленных ситуациях социального общения. Оно зависит от породы, но все собаки намного превосходят в этом отношении людей. Абсолютная чувствительность собак достигает миллиардных долей. К примеру, 2,3-диметил 2,3-динитробутан, запаховый маркер, добавляемый во взрывчатые вещества, собаки способны почувствовать при концентрациях порядка 500 триллионных долей. Кроме того, собаки способны определять источник запаха и выделять нужный запах в смеси с другими.
Бладхаунды способны брать след 100-часовой давности, порода широко используется в качестве следопытов, спасателей и для поиска преступников. Доберман-пинчер Зауэр в 1925 году на Большом Кару по запаху преследовал вора на протяжении 160 км.
Человек может в лучшем случае воспринять два знакомых запаха как некое обонятельное ощущение, но часто затрудняется определить, из чего складывается то или иное сочетание. Собаки также могут надолго запоминать запахи и связывать их с определёнными ситуациями, определять расстояние до пахнущего объекта.
Слух
Слух у собак значительно тоньше, чем у человека. Человек различает звуки частотой до 20 кГц, a большинство собак — до 40 кГц, то есть воспринимает частоты, которые для нас являются «ультразвуковыми». Собаки прекрасно различают на слух музыкальные звуки, в частности консонирующие и диссонирующие.
Осязание
Собаки способны почувствовать малейшее прикосновение к шерсти. При понижении температуры воздуха шерсть собаки становится более пышной. Именно поэтому северные собаки способны, не испытывая дискомфорта, спать прямо в снегу.
Поглаживание и почёсывание доставляет собакам большое удовольствие и может использоваться в качестве положительного подкрепления при дрессировке. Однако, вопреки представлениям многих людей, собаки не любят поглаживание по голове, спине и объятия.
Восприятие вкуса
Оценка вкусовой чувствительности представляет собой сложную проблему, так как восприятие вкуса неотделимо от обоняния. Тем не менее, считается, что человек различает вкус лучше, чем собаки — об этом свидетельствует превосходство в числе вкусовых рецепторов у человека. Собаки воспринимают сладость на вкус, более того, любят сладости.