Морфологической основой общего химического чувства является собственный рецепторный аппарат, представленный свободными окончаниями блуждающего, тройничного и некоторых спинномозговых нервов.
Как уже отмечалось, этот вид сенсорики характерен только для первичноводных животных. Электрофизиологические исследования выявили причастность первой четверти боковой линии к хеморецепции (одно — и двухвалентные катионы). У акул к химической рецепции имеют отношение и ампулы Лоренцини.
В основу признания самостоятельности общего химического чувства могут быть положены, по крайней мере, два соображения. Во-первых, дифференцированная рецепция вкусовых веществ вкусовыми почками. Во-вторых, различный характер ответных реакций на раздражение вкусовых почек (реакция может быть как положительной, так и отрицательной) и рецепторного аппарата общего химического чувства (реакции бывают только отрицательными, т. е. имеют ярко выраженный защитный характер).
К тому же электрические ответы вкусовых почек и свободных нервных окончаний различны. Для вкусовых почек характерен медленный электрический разряд, для хемосенситивных нервных окончаний — быстрый разряд.
Химические агенты, раздражающие рецепторный аппарат общего химического чувства, другие. Это не сладкие, горькие, соленые, кислые продукты, а pH (чувствительность рыб 0,05-0,07 ед.), общая соленость воды (чувствительность 0,3-0,03% от обычной для водоема солености), катионный состав воды. Химические агенты опасности у рыб реципируются органами общей химической чувствительности (ихтеоптерин, молекулярный хлор, ионы цинка, меди и др.).
Афферентация от рецепторов общей химической чувствительности поступает в общий со вкусовым чувством центр продолговатого мозга по общим (за исключением третьей пары спинномозговых нервов) нервным путям и, вероятно, влияет на афферентный синтез вкусовых центров.
Электрофизиологические исследования пресноводных и морских рыб с использованием метода вызванной активности нейронов продолговатого мозга выявили особенности в хеморецепции кислот и солей. У пресноводных рыб, например, карпа, отмечается высокая чувствительность рецепторов головы к растворам кислот и к изменению pH воды. Чувствительность к изменению солевого состава воды у карпа при этом на порядок ниже.
У морских рыб (треска, сом) изменения электроактивности нейронов продолговатого мозга фиксировали при орошении головы 0,001 М раствором поваренной соли. Для карпа нижний порог раздражимости определен как 0,05 М. При этом у трески отмечена пониженная чувствительность (по сравнению с карпом и пресноводным сомом) к изменению pH воды и растворам НСl.
Анализ волокон, входящих в состав лицевого и блуждающего нервов пресноводных рыб, выявил преобладание «кислотных» волокон над солевыми. У морских рыб, наоборот, превалируют «солевые» волокна над кислотными. Очевидно, что для пресноводных рыб кислотный анализ среды обитания более актуален, чем анализ солевого состава воды. Отсюда и существенные морфофункциональные различия системы общего химического чувства пресноводных и морских рыб.
Система контроля за химическим составом воды особенно хорошо развита у проходных рыб, для которых жизненно важно быстро перестроить работу внутренних органов при резком изменении солености среды обитания. Так, семга различает концентрации хлористого натрия на уровне 10-2-10-5 моль/л и одновременно имеет высокую чувствительность (0,05-0,07 ед.) к изменениям pH среды.
Общая химическая рецепция является древним механизмом контроля за окружающей средой. По мере развития животного мира химическая рецепция подверглась дифференцировке на обонятельную и вкусовую. С выходом животных на сушу общая химическая рецепция была утрачена. У водных животных (рыбы, земноводные) она присутствует в той или иной степени. Поэтому наличие у рыб вкусовой, ольфакторной и общей химической сенсорики отражает объективную необходимость водного образа жизни.