我的一些非科学家朋友有时会说，科学也不是样样都知道——就我们的嗅觉而言，他们说对了。我们还不清楚嗅感受器到底如何辨别不同的分子，不过最广为接受的一种意见认为，这取决于分子的结构。气味分子有各种形状和大小，研究者认为我们鼻腔中的感受器正是利用这个差异来分辨它们的。最常用的比喻是钥匙和锁：气味分子的外形如同一把钥匙，只能解锁特定的感受器。可是，当你知道了任意一把钥匙都可能打开几把不同的锁，一把锁也能被几种不同的钥匙打开的时候，这个比喻就有点站不住脚了。不过就我们所知，人的嗅神经元就是这样判断即将到来的化学物质的。
嗅感受器在与合适的分子配对之后就会启动化学反应，结果就是神经元会宣布发现了气味分子：它发出一个电脉冲，沿嗅神经送到一对豌豆大小的名为“嗅球”的结构。信息在那里经过少许重组，继而转送去更高层级的脑结构开展加工。这个过程虽然听起来复杂，但其实从嗅上皮到脑的距离很短，对神经信号的解码也十分迅速。从一个分子被鼻腔捕获，到我们有意识地闻到它的气味，中间只需约1/5秒。再想想气味的本质是什么，你会更觉得这个速度实在了得。一天中的第一杯咖啡芬芳浓郁，总是值得细品。你或许认为咖啡有一种专门的气味分子，但其实它的香气中包含了800多种挥发性成分。鼻腔中的不同感受器探测到咖啡中的各种气味分子，然后各自将信息上报给脑。脑的难处在于，它必须将鼻腔传来的密集情报全部拆开一一解码。幸好探察模式是脑的专长，于是从这些缠结的脉冲里，它编织出一个完整的咖啡嗅觉。
像绝大多数独特的气味一样，咖啡香气也是从一团化学物鸡尾酒中涌现出来的。茶的香气不那么复杂，却也集合了600多种挥发性物质——一只西红柿里包含约400种，就连气味最清淡的黄瓜也有78种。在这错综复杂的情形之上还要再加一个情况：气味会随时间而变化。最明显的，比如食物的化学成分会在时间中改变，由美味变得令人反感。再举个比较有趣的例子：花朵散发的分子混合香气，也会在一天中从早到晚发生变化，于是它们会在不同的策略间切换，以适应昆虫的活动规律。