Il naso di un cane ha delle potenzialità enormi nella ricerca di una qualsiasi sostanza, tutto ciò supportato da un cervello ben sviluppato, in grado di interpretare i segnali del mondo esterno e di risolvere problemi pratici per la loro ricerca.
L'apparato olfattivo del cane, su cui poggia la mucosa olfattoria, è molto più ricco di circonvoluzioni di quello umano. La mucosa olfattoria del cane poggia su strutture ossee laminari, i cornetti nasali, i quali si dispongono spazialmente formando circonvoluzioni e varie ramificazioni. In questo modo aumenta enormemente l’estensione dell’area su cui poggia la mucosa stessa. Nel cane, così, il numero delle cellule sensoriali olfattive è mediamente di circa duecentoventicinque milioni, disposte su una superficie sensoriale di circa 150 cm2. Tale situazione fa includere il cane fra gli animali definiti macrosmatici, cioè a grande capacità olfattiva. La mucosa olfattoria dell’uomo conta invece solo quindici milioni di cellule olfattive sensoriali, disposte su una superficie di appena 5 cm2 di mucosa olfattoria.
Il naso del cane è capace di riconoscere molecole ad una concentrazione bassissima. Può riconoscere una sostanza a una concentrazione che è 1/1000 di quella necessaria all'uomo. È in grado di individuare vari acidi organici, tra cui l’acido acetico, ad una diluizione di 1 : 10.000.000. Il comune sale da tavola o il chinino possono essere avvertiti dal naso del cane a diluizioni di 1 : 10.000.000, laddove, per la maggior parte delle persone, queste sostanze sono del tutto prive di odore. Inoltre i cani sono capaci di distinguere 12 odori contemporaneamente.