感觉是由刺激物直接作用于某种感官引起的。然而，人的感觉只对一定范围内的刺激做出反应。这个刺激范围及相应的感觉能力，分别称之为感觉阈限和感受性。
一、绝对感受性与绝对感觉阈限
刚刚能引起感觉的最小刺激量，叫绝对感觉阈限；而人的感官觉察到这种微弱刺激的能力，叫绝对感受性。绝对感受性可以用绝对感觉阈限来衡量。绝对感受阈限越大，即能够引起感觉所需的刺激量越大，感受性就越小。反之同理。因此，绝对感受性与绝对感受阈限在数值上成反比。公示表示为：E=1/R（E代表绝对感受性，R代表绝对感受阈限）。不同条件下，同一感觉的绝对阈限可能不同，把绝对感觉阈限看作一个固定的刺激量是不妥的。
二、差别感受性与差别感觉阈限
刚刚能引起差别感觉的刺激物间的最小差异量，叫差别感受阈限或最小可觉差；而对这一最小差异量的感觉能力，叫差别感受性。差别感受性与差别感觉阈限在数值上也成反比。差别感觉阈限越小，即刚刚能够引起差别感觉的刺激物间的最小差异量越小，差别感受性就越大。
引起差别感觉的刺激的增量与原刺激量之间存在着某种关系，这种关系可用韦伯定律的公示表示：K=∆I/I（I为标准刺激的强度或原刺激量，∆I为引起差别感觉的刺激增量，即JND。K为一个常数，它随着被测量的感觉系统的不同而变化）。根据韦伯分数的大小，可以判断某种感觉的敏锐程度。韦伯分数越小，感觉越敏锐。
三、刺激强度与感觉大小的关系
感觉由一定刺激引起，然而刺激物的物理强度的变化，并不一定引起感觉产生等量的变化。
1.对数定律（费希纳定律）
德国心理物理学家费希纳认为最小可觉差（JND）在主观上都相等，任何感觉的大小都可由在阈限上增加的最小可觉差来决定。据此，费希纳在感觉大小和刺激强度之间推导出一种数学关系式：P=KlgI（即费希纳的对数定律，I指刺激量，P指感觉量，K是一个常数）。费希纳定律提供了度量感觉大小的一个量表，对许多实践部门有重要意义。费希纳定律以韦伯定律作为基础，由于韦伯定律只适用于中等强度的刺激，因此费希纳定律也只有在中等强度的刺激时才适用。
2.幂定律
20世纪50年代，美国心理学家斯蒂文斯用数量估计法研究了刺激强度与感觉大小的关系。斯蒂文斯认为，心理量并不随物理量对数的上升而上升，而是与物理量的幂成正比。这种关系可用数学式表示为：P=KIⁿ（即斯蒂文斯的幂定律，P事指知觉到的大小或感觉大小，I指刺激的物理量，K和n是被评定的某类经验的常定特征）。在实践中，幂定律可以为某些工程计算提供依据，但是用数量估计法所得到幂定律依赖于被试正确使用数字来恰当标记其心理感觉量，因此可能受到被试反应偏向的影响。
3.信号检测论
人对信号的检测不仅依赖于他的感受性，且依赖于他所设定的反应标准。信号检测论是一种数学方法，用来评价个体的感受性和反应标准对信号检测做出的不同贡献。信号检测理论对于我们更深刻地理解刺激与感觉的关系有重要意义。
