Duyum, çevredeki enerji değişiminin fark edilmesi sonucu ortaya çıkmaktadır.

Çevreyle ilgili bilgi toplama süreci göz, kulak, burun, dil ve deri gibi duyu organları aracılığıyla gerçekleşmekte ve kontrol edilmektedir.

İlk aşamada duyumun gerçekleşmesi için duyu organlarının uyarılması, bunun için de bir uyarıcı gerekmektedir. Uyarıcı, genel olarak bireylerin çevresindeki enerji biçimleri olarak tanımlanmaktadır. Uyarıcı olarak nitelendirilen nesne çevresine enerji yaymakta, bu fiziksel enerji türüne duyarlı olan duyu organı harekete geçmekte, duyu organındaki alıcı olarak adlandırılan özel dönüştürücü hücreler (transducers) enerjiyi alarak işlemekte, fiziksel enerjiyi beynin algıladığı elektriksel sinir enerjisine dönüştürmektedir. Daha sonra da elektriksel sinir akımı ilgili beyin bölgesine iletilerek duyum olarak kaydedilmekte böylece duyum süreci tamamlanmaktadır. 

Duyu organlarının duyarlı olduğu enerji türleri ve uyarılması için gerekli olan enerji düzeyi farklı olsa da her bir duyu organının uyarıcıyı fark etmesi için uyarıcının belli bir düzeyde uyarılması gerekmekte, duyu organını uyarabilen en düşük uyarıcı düzeyine ise eşik denmektedir.

Gustav Fechner mutlak eşik değerini, duyu organı tarafından fark edilebilen en düşük enerji düzeyi olarak tanımlamış, benzer koşullar altında eşiğin hep aynı kalacağından hareketle bu en düşük değeri mutlak eşik olarak adlandırmıştır.
Fechner eşik değerinin değişmeyeceğine ilişkin iddiasını kanıtlamak için, mutlak eşik değer belirleme sürecinde değişik yöntemlerden yararlanmış, ancak eşik değerinin deneklerin ve ortamın özelliklerine göre değiştiğini ortaya koymuştur (Plotnik ve Kouyoumdjian, 2011). 

Psikofizik yöntemle herhangi bir duyu organının hassasiyetini belirlemenin yolu duyu organı tarafından fark edilebilen en küçük ya da en düşük düzeyi belirlemektir. Bu yöntemde araştırmacı daha önceden belirlemiş olduğu değişik düzeydeki uyarıcıları rastlantısal olarak karışık sırada vermekte, deneklerden uyarıcıyı fark ettiklerinde bir düğmeye basarak tepki vermelerini istemektedir (Kalat, 2008).
Eşik değerinin kişiden kişiye göre değişmesinin yanı sıra, bireyin motivasyonu ve fiziksel durumuna göre aynı bireyde bile zaman içinde de değişkenlik göstermesi nedeniyle (Coon ve Mitterer, 2010; Pastorino ve Doyle-Portillo, 2010) her bir uyarıcı düzeyi birçok kez verilmekte, her bir düzey için fark edilme tepkilerinin yüzdesi alınmaktadır

Duyum konusunda psikofizik yöntemle gerçekleştirilen çalışmalarda herhangi bir uyarıcının şiddetinde gerçekleştirilen değişikliğin fark edilmesi için bu değişimin ne kadar olması gerektiği de ele alınmış, iki uyarıcı arasındaki fark edilebilen en küçük, en düşük değişiklik miktarı fark eşiği olarak tanımlanmıştır.

Weber gerçekleştirdiği araştırmalarda fark eşiğinin başlangıçta yer alan uyarıcı
düzeyine bağlı olarak değiştiğini ortaya koymuştur. Weber Yasası’na göre uyarıcıda fark edilebilen en küçük değişim miktarı, uyarıcının başlangıç düzeyiyle orantılı olarak değişmektedir (Pastorino ve DoylePortillo, 2010).

Görme eşiği 400 ile 700 nanometre ile sınırlıdır.

Çok geniş bir alana yayılan bu ışığın görülebilmesi için gözünüz tarafından daraltılması, odaklanılacak hale getirilmesi gerekmektedir. Bu görevi yerine getiren ise kornea ve mercek adı verilen iki yapıdır. (Şekil 6.2)

Aydınlık bir ortamdan karanlık bir ortama girildiğinde retinanın ışığa duyarlılığın artmasıyla karanlığa uyum sağlanır.

Üç Renk Kuramı:Bu kuramın temel varsayımına göre renklerin görülmesini sağlayan yapılar retinada üç farklı çeşidi bulunan konik hücrelerdir. Bu üç tür konik hücrenin her birinde de farklı pigmentler bulunmakta, bu nedenle farklı dalga boyundaki uyarıcılar farklı renklerde algılanmaktadır. Konik hücrelerdeki  pigmentlerin her biri kırmızı, yeşil ve mavi olmak üzere üç temel renge duyarlıdır ve her pigment ağırlıklı olarak duyarlı olduğu renge tepki vermektedir. Diğer renkler ise bu üç temel rengin karıştırılması sonucunda ortaya çıkmaktadır (Goldstein, 2010).  

Karşıt Renk İşleme Kuramı: Ewald Hering karşıt renk işleme kuramıyla renk algısından sorumlu olan hücrelerin üç renk kuramındaki hücrelerden farklı olduğunu öne sürmüştür. Bu kuramda ışığa duyarlı olan hücrelerin her biri iki renge de duyarlıdır. Görme sistemi renge ilişkin bilgiyi kırmızı-yeşil, mavi-sarı ve siyah-beyaz olmak üzere üç tamamlayıcı çiftle elde etmektedir. Bu kurama göre bu üç hücrenin her biri aynı anda sadece tek bir rengi fark edebilmekte, iki rengi de duyumsayamamaktadır. Çünkü bu renk çiftlerindeki renklerin her biri diğerine rakip olmakta, diğerini baskılamaya çalışmakta sonuçta renk çiftindeki renklerden biri fark edilirken diğeri fark edilememektedir.

Oldukça karmaşık olan işitme sisteminin işleyiş mekanizması özetlenecek olursa ses dalgalarının elektrik enerjisine (sinir akımına) dönüştürülmesinin üç aşamada gerçekleştirildiği söylenebilir. Dış kulak çevreden gelen ve ses dalgalarının sonucunda oluşan titreşimi toplayarak orta kulağa iletmekte, orta kulak ise kendisine ulaşan bu titreşimlerin şiddetini arttırarak iç kulağa iletmektedir. İç kulağa ulaşan mekanik titreşimler iç kulaktaki alıcı hücrelerin iç kulak sıvısındaki hareketliliğe göre dalgalanmasıyla elektrik enerjisine (sinirsel akım) dönüştürülmekte, beynin algılayabileceği sinir akımları iç kulaktaki nöronların yardımıyla ilgili bölgelere taşınmakta, gelen sesler önce fark edilmekte sonra da anlamlandırılmakta, böylece süreç tamamlanmaktadır.

Dış kulak ile iç kulak arasında yer alan orta kulağın temel işlevi kendisine ulaşan
titreşimleri yükselterek iç kulağa aktarmaktır. Orta kulak çekiç, örs ve üzengi olmak üzere üç kemiği barındıran bir boşluktur. Bu boşluğun her iki ucunda da birer zar bulunmaktadır. Dış kulaktan kulak zarına gelen titreşim sırasıyla kulak zarına yapışık olan çekiç, örs ve üzengi kemiklerini harekete geçirmekte, kemiklerin de yardımıyla titreşim iyice arttırılmakta ve iç kulağın girişinde bulunan oval pencereye (zar) aktarılmaktadır (Pastorino ve Doyle-Portillo, 2010).

Sinirsel işitme kayıpları ise iç kulakta bulunan kulak salyangozu, alıcı hücreler veya sinir hücresinin zarar görmesi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Sinirsel işitme kayıpları kalıtsal olabileceği gibi hastalıklardan ya da uzun süre yüksek seslere maruz kalmaktan da kaynaklanabilmektedir (Kalat, 2008).

Koku alma duyusunda burna ulaşan uyarıcılar kimyasal maddelerdir (Wittig, 2001). Herhangi bir nesne ya da canlı oda sıcaklığında havada çözünen moleküller salgılamaktadır. Havada çözünen bu uçucu maddeler hava aracılığıyla bireylerin burunlarına ulaşmaktadır. Buruna ulaşan moleküllerin bir sonraki durağı burun boşluğunun yukarı kısmında bulunan çok minik bir yapı olan koku alma dokusudur (Şekil 6.5). Bu dokunun üzerinde ise koku alma ile ilgili oldukça küçük olan alıcı hücreler bulunmaktadır. Havada çözünen moleküller bu alıcı hücrelere gelmekte, sümüksü bir tabaka ile çevrelenmiş olan koku alma dokusunun üzerindeki mukozada çözülen bu hava molekülleri alıcı hücreler tarafından elektrik enerjisine, sinir akımına dönüştürülmektedir. Elektriksel sinir akımına dönüştürülen kimyasal enerji beyindeki alın lobunun hemen altında bulunan koku alma ile ilgili soğancığa aktarılmaktadır. Koku alma soğancığında da bir dizi işlem gerçekleştirilmekte, bir sonraki aşamada ise elektrik akımı ilgili beyin
bölgelerine iletilerek burna gelen kokunun ne olduğu konusunda çıkarımda bulunulmaktadır (Franzoi, 2006).

Dildeki alıcı hücrelerin dört temel (tatlı, tuzlu, ekşi ve acı) tada duyarlılık gösterdiği kesinlik kazanmışken son yıllarda dilin umami ya da glutamat olarak adlandırılan farklı bir tada da duyarlılık gösterdiği ifade edilmeye başlanmıştır. Bu tat daha çok Asya ülkelerinin mutfaklarında tercih edilen bir tat olduğu için batı ülkelerinde bu tada karşılık gelen bir kelime bulunmamaktadır (Kalat, 2008). Ancak, son yıllarda yapılan çalışmalar et, peynir, pizza gibi yiyeceklerle (Gilbert, 2008 akt. Plotnik ve Kouyoumdjian, 2011) MonoSodyumGlutamat (MSG) olarak adlandırılan tat arttırıcısında bulunan
(McCabeveRolls, 2007 akt. Coon ve Mitterer, 2010) bu tadın bir aminoasit olduğunu (Erickson, 2008 akt. Feldman, 2011) ve tüm insanların bu tada karşı duyarlılık gösterdiğini ortaya koymuştur (Hodson ve Linden, 2006 akt. Pastorino ve Doyle-Portillo, 2010).

Deriye ulaşan fiziksel enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren alıcı sinir hücreleri deride farklı derinliklerde yer alan tabakalarda bulunmaktadır (Feldman, 2011; Pastorino ve Doyle-Portillo, 2010). En dışta bulunan tabaka epidermis olarak adlandırılmaktadır. Bu dış tabakanın altında ise dermis olarak adlandırılan iç tabaka bulunmaktadır (Şekil 6.7).

Denge duyusu kulaktaki işitmeyle ilgili olmayan bazı yapılar sayesinde gerçekleşmektedir. Bu yapıların tümü vestibüler sistem olarak adlandırılmakta, vestibüler kese, yarım daire kanalları ve yarım daire kanalları içinde bulunan otolit taşlarından oluşmaktadır

Yapısalcılık yaklaşımı, algılamanın duyum süreciyle toplanan çok sayıdaki temel duyusal bilginin olduğu gibi birbirine eklenmesi ile oluştuğunu savunmaktadır. Yani çizgi, açı, renk, doku gibi pek çok duyusal özellik birbirine eklenerek gördüğümüz nesneyi ortaya çıkarmaktadır. Algılama duyumların adım adım eklenmesi sonucunda ortaya çıkan bir bütün olduğu için, algıyı daha küçük duyusal birimlere ayırmanın mümkün olduğunun da dile getirildiği yapısalcılık yaklaşımı buna kanıt sağlamak için çalışmalar yapmıştır.

Gestalt yaklaşımına göre insanlar çevreden topladıkları bilgileri anlamlı bütünlere, algılara dönüştürürken duyusal birimleri rastgele üst üste eklememekte, doğuştan getirdikleri gruplama eğilimlerine göre hareket etmektedirler (Peterson, GillamveSedgwick, 2007 akt. Plotnik ve Kouyoumdjian, 2011). Bu nedenle beyin bütünü algılayabilmek için parçaları bir takım kurallara göre otomatik olarak bir araya getirmektedir. 

Herhangi bir nesneyi algılamak için yapılması gereken ilk şey
sisteme gelen pek çok uyarıcı arasından bu nesneyi ayırmak,
dikkati sadece bu nesneye odaklamaktır (Myers, 2011). Bir
başka deyişle, algının gerçekleştirilebilmesi için çevrede
bulunan birçok uyarıcıdan sadece birinin seçilmesi, öne
çıkarılması gerekmektedir. Öne çıkarılan nesne şekil, geride
kalan uyarıcılar ise zemin olmaktadır.

Çevrede duyu organlarına ulaşan o kadar çok uyarıcı vardır ki bu uyarıcıların hepsini aynı anda işlemek mümkün olmamaktadır. Bu nedenle, algılama sürecinde bazı uyarıcılara öncelik verilirken bazı uyarıcılar geri plana atılmaktadır. Bu süzme işlemi seçici dikkat olarak adlandırılmakta(Wittig, 2001),

Algısal sistemimiz sunduğu algısal ipuçları, algısal değişmezlik ilkeleri ile gerçeği hatasız şekilde algılamamızı sağlasa da algısal süreçlerimiz bazı durumlarda uyarıcılar tarafından yanlış yönlendirilmekte, hatalı veya yanlış algılamalar gerçekleşebilmektedir (Plotnik ve Kouyoumdjian, 2011).
Daha basit bir ifade ile uyarıcıların yanlış veya olduğundan farklı algılanması veya yorumlanması söz konusu olmakta ve bu süreç algı yanılsaması ya da ilüzyon olarak adlandırılmaktadır.