Для максимальной приспособленности к окружающей среде у всех без исключения рыб есть органы чувств. К ним относятся органы зрения, осязания, обоняния, боковая линия, органы слуха.
Для представителей надкласса рыб одним из важнейших органов чувств является зрение. Парные глаза расположены на голове, в большинстве случаев симметрично по бокам головы, но иногда «переползают» на одну сторону, как, например, у камбал.
Глаз состоит из округлой формы твёрдого хрусталика, который позволяет видеть рыбам до 5 м, в некоторых случаях — до 14 м.
Зрение у рыб монокулярное: правый и левый глаз получает отдельное изображение.
К особенностям органа слуха у рыб стоит отнести наличие дополнительных органов, не имеющих собственных рецепторов, но способных улавливать колебания из окружающей среды. Так, Веберов аппарат передаёт внутреннему уху колебания от плавательного пузыря, выполняющего функцию резонатора.
К хемосенсорным системам у рыб относятся органы обоняния, осязания и вкуса. Для них характерна высокая чувствительность, помогающая рыбам воспринимать широкий спектр химических сигналов из окружающей среды.
Орган обоняния — представлен ноздрями и обонятельной полостью (носовые мешки), дно которой устлано множеством чувствительных клеток.
Органы осязания — у хрящевых рыб рецепторы осязания расположены на участках тела, не покрытых чешуёй, а у костистых — разбросаны по всему телу, но губы и плавники являются наиболее чувствительными. Значение органов осязания у рыб очень велико: с их помощью они чувствуют прикосновения, боль, температуру воды, что помогает выживать.
Органы вкуса — вкусовые рецепторы расположены в ротовой полости и ротоглотке. С их помощью рыбы способны распознавать вкусовые характеристики: солёное, сладкое, кислое, горькое, а также находить подходящую пищу.