L'analyse sensorielle est un ensemble de méthodes permettant de mesurer les perceptions sensorielles (vue, ouïe, odorat, goût, toucher). On parle aussi de sensométrie ou de métrologie sensorielle.
L'analyse sensorielle est fondée sur trois niveaux métrologiques : percevoir, identifier, discerner. À l'aide de descripteurs elle s'attache à avoir un point de vue objectif sur le ressenti.
Le principal problème de ces méthodes est que les sens ne se limitent pas à une réaction physiologique à un stimulus, mais prennent en compte l'expérience de la personne, son vécu, son état d'esprit (humeur), son environnement (ambiance)…

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