Здесь происходит предобработка раздражителя в его первоначальном — не преобразованном в электрические сигналы — виде. Примеры: фокусирование световых лучей преломляющими средами глаза, усиление звуковых колебаний с помощью косточек среднего уха и пр. Уже на этом уровне происходят простейшие процессы трансформации образа, в том числе под управлением нервной системы, например подавление колебаний низкой частоты (шума) благодаря сокращению мышц среднего уха, снижение яркости изображения с помощью сужения зрачка и пр.