As ampolas detectam campos eléctricos na água, ou mais precisamente a diferença de potencial entre a tensão no poro cutâneo e a tensão na base das células electro-receptoras. Um estímulo positivo nos poros diminuiria a taxa de atividade nervosa proveniente das células eletrorreceptoras, e um estímulo negativo nos poros aumentaria a taxa de atividade nervosa proveniente das células eletrorreceptoras. Cada ampola contém uma única camada de células que contém células receptoras excitáveis eletricamente separadas por células de suporte. As células são ligadas por junções apicais apertadas de modo a que não haja fugas de corrente entre as células. As faces apicais das células receptoras têm uma pequena área superficial com uma alta concentração de canais de cálcio dependentes de tensão e canais de potássio activados por cálcio. Como a parede do canal tem uma resistência muito alta, toda a diferença de voltagem entre o poro do canal e a ampola é derrubada através do epitélio receptor que tem cerca de 50 microns de espessura. Como as membranas basais das células receptoras têm uma resistência mais baixa, a maior parte da voltagem cai sobre as faces apicais que são excitáveis e estão posicionadas no limiar. A corrente de cálcio interna através das células receptoras despolariza as faces basais causando a liberação pré-sináptica de cálcio e a liberação do transmissor excitatório nas fibras nervosas aferentes. Uma das primeiras descrições dos canais de potássio ativados pelo cálcio foi baseada em estudos da ampola de Lorenzini no skate. Grandes canais de potássio com condutor de cálcio ativado (canais BK) foram recentemente demonstrados na ampola através de clonagem.
As placas podem ser mais sensíveis a campos elétricos do que qualquer outro animal, com um limiar de sensibilidade tão baixo quanto 5 nV/cm. Isso é 5/1.000.000.000 de volt medido em uma ampola de um centímetro de comprimento. Os grandes tubarões brancos são capazes de responder a cargas de um milionésimo de volts na água. Todos os seres vivos produzem um campo eléctrico por contracções musculares, e um tubarão pode captar estímulos eléctricos fracos das contracções musculares dos animais, particularmente das presas. Por outro lado, os campos eletroquímicos gerados pelas presas paralisadas foram suficientes para provocar um ataque alimentar de tubarões e raios em tanques experimentais; portanto, as contrações musculares não são necessárias para atrair os animais. Tubarões e raios podem localizar presas enterradas na areia, ou dipolos elétricos DC que simulam a característica principal do campo elétrico de uma presa enterrada na areia.
Um condutor em movimento, como a água do mar, induz um campo elétrico quando um campo magnético, como o da Terra, está presente. Os campos elétricos induzidos nas correntes oceânicas pelo campo magnético da Terra são da mesma ordem de magnitude que os campos elétricos que os tubarões e raios são capazes de detectar. Isto pode significar que os tubarões e as raias podem orientar-se para os campos eléctricos das correntes oceânicas e utilizar outras fontes de campos eléctricos no oceano para a orientação local. Adicionalmente, o campo eléctrico que induzem nos seus corpos quando nadam no campo magnético da Terra pode permitir-lhes sentir o seu rumo magnético.
Estudos comportamentais também forneceram evidências de que os tubarões podem detectar alterações no campo geomagnético. Em uma experiência, os tubarões do banco de areia e os tubarões-martelo com vieiras foram condicionados a associar uma recompensa alimentar com um campo magnético artificial. Quando a recompensa alimentar foi removida, os tubarões continuaram a mostrar uma diferença marcada no comportamento quando o campo magnético foi ligado, em comparação com quando estava desligado.