В конце I мес внутриутробного развития в эктодерме головного конца тела появляются две утолщенные носовые пластинки, выстилающие дно носовых ямок. Ямки взаимно сближаются, формируя носовую полость. Выстилка носовых ямок перемещается на верхнюю и среднюю носовые раковины. Вскоре клетки обонятельной ямки дифференцируются на опорные и обонятельные. Последние, объединяясь в виде нитей, прорастают в полость черепа к обонятельным луковицам обонятельного нерва. Органы обоняния у различных классов животных развиты неодинаково.
Филогенез. У низших животных специализированные рецепторы и центры обоняния отсутствуют. Функцию обоняния выполняют общие рецепторы для всех видов раздражений.
У позвоночных отмечается специализация рецепторного аппарата всех органов чувств. Круглоротые и рыбы способны к восприятию растворенных в воде пахучих молекул. У всех животных периферические органы обоняния представлены непарными (круглоротые) или парными (рыбы) обонятельными ямками, содержащими биполярные рецепторные клетки. Периферические отростки заканчиваются 5-15 жгутиками. Каждая обонятельная клетка окружена опорными элементами, способными к секреции. У земноводных и рептилий строение обонятельных клеток существенно не отличается от водных животных, но среди опорных появляются специализированные обонятельные (боуменовы) железы. Эти клетки своим секретом увлажняют обонятельную выстилку носовой полости. Слизь желез выполняет у наземных животных роль промежуточной среды, как вода у водных животных, в которой растворяются молекулы пахучих веществ. Это создало оптимальные условия постоянства внешней среды у наземных животных, что обеспечило структурную и функциональную сохранность рецепторного аппарата у всех животных.
Птицы слабо воспринимают запахи (микросоматики). Это объясняется тем, что у них на небольшой площади слизистой оболочки имеется малое рецепторное поле. Млекопитающие имеют обширное рецепторное поле на больших носовых раковинах и обладают высоким обонянием (макросоматики). Например, хищники чувствуют запах крови на расстоянии до 10 км. Вершины обонятельных клеток с их жгутиками рельефно выступают над поверхностью опорных клеток, которые обильно увлажняются слизью обонятельных желез.
У некоторых земноводных (саламандра, бесхвостые), пресмыкающихся (ящерицы, черепахи, гекконы и змеи) и млекопитающих (тупайи, мыши, крысы и овцы) наряду с органами обоняния имеется дополнительный якобсонов нерв. Его рецепторные клетки по строению напоминают обонятельные клетки. Несмотря на общность строения с обонятельным нервом, функция якобсонова нерва у животных еще не раскрыта.