Ampullorna upptäcker elektriska fält i vattnet, eller närmare bestämt potentialskillnaden mellan spänningen vid hudporerna och spänningen vid basen av de elektroreceptoriska cellerna. En positiv porstimulans skulle minska hastigheten av den nervaktivitet som kommer från elektroreceptorcellerna, och en negativ porstimulans skulle öka hastigheten av den nervaktivitet som kommer från elektroreceptorcellerna. Varje ampulla innehåller ett enda cellskikt som innehåller elektriskt exciterbara receptorceller som är åtskilda av stödceller. Cellerna är sammankopplade med apikala täta korsningar så att ingen ström läcker mellan cellerna. Receptorcellernas apikala ytor har en liten yta med en hög koncentration av spänningsberoende kalciumkanaler och kalciumaktiverade kaliumkanaler. Eftersom kanalväggen har ett mycket högt motstånd släpps all spänningsdifferens mellan kanalens por och ampullen över receptorepitelet som är cirka 50 mikrometer tjockt. Eftersom receptorcellernas basala membran har ett lägre motstånd faller det mesta av spänningen över de apikala ytorna som är excitabla och befinner sig vid tröskelvärdet. Den inkommande kalciumströmmen över receptorcellerna depolariserar de basala ytorna, vilket leder till presynaptisk kalciumfrisättning och frisättning av excitatoriska transmittorer på de afferenta nervfibrerna. En av de första beskrivningarna av kalciumaktiverade kaliumkanaler baserades på studier av Lorenzinis ampulla hos rocka. Kalciumaktiverade kaliumkanaler (BK-kanaler) med stor konduktivitet har nyligen påvisats i ampullan genom kloning.
Hajar kan vara känsligare för elektriska fält än något annat djur, med en känslighetströskel så låg som 5 nV/cm. Det är 5/1 000 000 000 000 av en volt uppmätt i en centimeterlång ampulla. Vithajar kan reagera på laddningar på en miljondels volt i vatten. Alla levande varelser producerar ett elektriskt fält genom muskelsammandragningar, och en haj kan uppfatta svaga elektriska stimuli från muskelsammandragningar hos djur, särskilt bytesdjur. Å andra sidan var de elektrokemiska fält som genererades av paralyserade byten tillräckliga för att framkalla en matningsattack från hajar och rockor i försöksbassänger; därför är muskelsammandragningar inte nödvändiga för att locka till sig djuren. Hajar och rockor kan lokalisera byten som är begravda i sanden, eller DC elektriska dipoler som simulerar huvuddragen i det elektriska fältet hos ett byte som är begravt i sanden.
Alla rörliga ledare, till exempel havsvatten, inducerar ett elektriskt fält när ett magnetfält som jordens är närvarande. De elektriska fält som induceras i havsströmmar av jordens magnetfält är av samma storleksordning som de elektriska fält som hajar och rockor kan uppfatta. Detta skulle kunna betyda att hajar och rockor kan orientera sig efter havsströmmarnas elektriska fält och använda andra källor till elektriska fält i havet för lokal orientering. Dessutom kan det elektriska fält som de inducerar i sina kroppar när de simmar i jordens magnetfält göra det möjligt för dem att känna av sin magnetiska kurs.
beteendestudier har också gett bevis för att hajar kan upptäcka förändringar i det geomagnetiska fältet. I ett experiment konditionerades sandbjörnshajar och kammhajar till att associera en matbelöning med ett artificiellt magnetfält. När matbelöningen togs bort fortsatte hajarna att visa en markant skillnad i beteende när magnetfältet var påslaget jämfört med när det var avstängt.