Se refiere a la capacidad discriminativa de nuestros sentidos. Es decir, describe cuál es la intensidad mínima en la que debe aumentar un estímulo para que nosotros notemos su incremento; por ejemplo, si tenemos en la mano un objeto que pesa cien gramos, en qué cantidad debe aumentar dicho estímulo para que notemos un incremento en la sensación de peso. Se observa que para cada modalidad sensorial el umbral diferencial es distinto, siendo la modalidad visual la más sutil en la captación del incremento y el olfato la más grosera.