Cá có khả năng ngửi cũng như nếm. Khả năng này được gọi là khả năng nhận biết hóa học, hoặc phát hiện các kích thích hóa học trong môi trường thông qua khứu giác và vị giác.
Cá có nhận thức hóa học cực kỳ phát triển, đặc biệt là một số loài cá chình và cá mập. Cá có hai lỗ mũi ở hai bên đầu nhưng không có mối liên hệ nào giữa lỗ mũi và cổ họng.
Cơ quan nhận thức hóa học ở cá được gọi là hoa thị khứu giác. Kích thước của cơ quan này tỷ lệ thuận với khứu giác của cá. Cá hồi và cá mập có thể phát hiện mức độ hóa chất thấp tới một phần tỷ.Cá cũng có vị giác trên khắp miệng cũng như trên môi và lưỡi. Một số loài cá, chẳng hạn như cá da trơn và cá da trơn, có râu, được gọi là cá ngạnh, có cấu trúc vị giác.