Ampulele detectează câmpurile electrice din apă sau, mai precis, diferența de potențial dintre tensiunea de la porul pielii și tensiunea de la baza celulelor electroreceptoare. Un stimul pozitiv al porilor ar scădea rata de activitate nervoasă provenită de la celulele electroreceptoare, iar un stimul negativ al porilor ar crește rata de activitate nervoasă provenită de la celulele electroreceptoare. Fiecare ampulă conține un singur strat de celule care conține celule receptoare excitabile electric, separate de celule de susținere. Celulele sunt conectate prin joncțiuni strânse apicale, astfel încât să nu existe scurgeri de curent între celule. Fețele apicale ale celulelor receptoare au o suprafață mică, cu o concentrație mare de canale de calciu dependente de tensiune și de canale de potasiu activate de calciu. Deoarece peretele canalului are o rezistență foarte mare, toată diferența de tensiune dintre porul canalului și ampulă este scăpată prin epiteliul receptor, care are o grosime de aproximativ 50 de microni. Deoarece membranele bazale ale celulelor receptoare au o rezistență mai mică, cea mai mare parte a tensiunii este căzută peste fețele apicale, care sunt excitabile și se află în echilibru la prag. Curentul interior de calciu prin celulele receptoare depolarizează fețele bazale, determinând eliberarea de calciu presinaptic și eliberarea de transmițător excitator pe fibrele nervoase aferente. Una dintre primele descrieri ale canalelor de potasiu activate de calciu s-a bazat pe studii ale amputei lui Lorenzini la rață. Canalele de potasiu activate de calciu cu conductanță mare (canalele BK) au fost demonstrate recent în ampulă prin clonare.
S-ar putea ca rechinii să fie mai sensibili la câmpurile electrice decât orice alt animal, cu un prag de sensibilitate de până la 5 nV/cm. Adică 5/1.000.000.000.000 de volt măsurat într-o ampulară de un centimetru lungime. Marii rechini albi sunt capabili să reacționeze la sarcini de o milionime de volt în apă. Toate ființele vii produc un câmp electric prin contracțiile musculare, iar un rechin poate capta stimuli electrici slabi din contracțiile musculare ale animalelor, în special ale prăzii. Pe de altă parte, câmpurile electrochimice generate de prada paralizată au fost suficiente pentru a declanșa un atac de hrănire din partea rechinilor și a razelor în bazine experimentale; prin urmare, contracțiile musculare nu sunt necesare pentru a atrage animalele. Rechinii și razele pot localiza prada îngropată în nisip sau dipoli electrici de curent continuu care simulează caracteristica principală a câmpului electric al unei prăzi îngropate în nisip.
Chiar orice conductor în mișcare, cum ar fi apa de mare, induce un câmp electric atunci când este prezent un câmp magnetic cum este cel al Pământului. Câmpurile electrice induse în curenții oceanici de câmpul magnetic al Pământului sunt de același ordin de mărime ca și câmpurile electrice pe care rechinii și razele sunt capabile să le detecteze. Acest lucru ar putea însemna că rechinii și razele se pot orienta în funcție de câmpurile electrice ale curenților oceanici și pot folosi alte surse de câmpuri electrice din ocean pentru a se orienta local. În plus, câmpul electric pe care îl induc în corpurile lor atunci când înoată în câmpul magnetic al Pământului le-ar putea permite să își detecteze direcția magnetică.
Studiile comportamentale au furnizat, de asemenea, dovezi că rechinii pot detecta schimbările în câmpul geomagnetic. În cadrul unui experiment, rechini nisip și rechini ciocan cu scoici au fost condiționați să asocieze o recompensă alimentară cu un câmp magnetic artificial. Când recompensa alimentară a fost îndepărtată, rechinii au continuat să arate o diferență marcantă de comportament atunci când câmpul magnetic a fost pornit, comparativ cu atunci când era oprit.
.