除了完成呼吸的功能，鼻子是狗感知器官中最敏感的部位，狗的嗅觉比人灵敏100万倍。大多数哺乳动物的嗅觉器官叫嗅黏膜，位于鼻腔上部，表面有许多皱褶。动物吸入空气到达嗅黏膜，刺激了嗅细胞，沿密布在黏膜内的嗅神经传到嗅觉神经中枢产生嗅觉。狗嗅黏膜的面积约为人类的四倍，其嗅黏膜内大约有两亿多个嗅细胞，是人类的30~40倍。
人类观察环境、事物和获取信息靠的主要是眼睛，而狗靠的是鼻子。犬主要根据嗅觉信息识别自己的主人，辨别同类的性别、发情状态，辨别路途、方位、猎物与食物等。犬在认识和辨别事物时，首先表现出嗅的行为。如给狗食物时，狗总是要反复地嗅几遍之后才决定是否吃掉。遇到陌生人，狗总要围着嗅其气味。
狗灵敏的嗅觉主要表现在两个方面：一是对气味的敏感程度；二是辨别气味的能力。有人做过这样的试验，将硫酸稀释千万分之一时狗仍能嗅出。这种灵敏的嗅觉也是使狗在众多动物中脱颖而出，成为人类生活与工作伙伴的重要原因。
犬敏锐的嗅觉被人类充分利用到众多领域。缉毒犬能够从众多的邮包、行李中找出包裹严密的大麻、可卡因等毒品；警犬能够根据犯罪嫌疑人在现场留下的物品、血迹、汗迹、足迹上的味源，进行鉴别和追踪；人穿过的衣服鞋袜，存放2~3个月之后，警犬也能嗅出衣服的主人；捜爆犬能够准确地搜出藏在建筑物、车船、飞机等物体中的爆炸物；救助犬能够帮助人们寻找深埋于雪地、沙土及倒塌建筑物中的遇难者。
当狗进入睡眠状态的时候，它的嗅觉器官也会跟着进入休眠状态，直到一觉醒来。
