Arterielle baroreceptorer er stretchreceptorer, der stimuleres af forvrængning af arterievæggen, når trykket ændres. Baroreceptorerne kan identificere ændringer i både det gennemsnitlige blodtryk eller hastigheden af trykændring med hver arteriel puls. Handlingspotentialer udløst i baroreceptorenden ledes derefter direkte til hjernestammen, hvor centrale afslutninger (synapser) overfører denne information til neuroner i den ensomme kerne, der ligger i medulla. Refleksrespons fra sådan baroreceptoraktivitet kan udløse stigninger eller fald i hjertefrekvensen. Arterielle baroreceptor sensoriske ender er enkle, spredte nerveender, der ligger i tunica adventitia i arterien. En stigning i det gennemsnitlige arterielle tryk øger depolarisering af disse sensoriske ender, hvilket resulterer i handlingspotentialer. Disse handlingspotentialer ledes til den ensomme kerne i centralnervesystemet af axoner og har en reflekseffekt på det kardiovaskulære system gennem autonome neuroner. Hormonsekretioner, der er målrettet mod hjertet og blodkarrene, påvirkes af stimulering af baroreceptorer.
Ved normalt hvilende blodtryk udleder baroreceptorer med hvert hjerterytme. Hvis blodtrykket falder, f.eks. Ved ortostatisk hypotension eller ved hypovolæmisk chok, falder baroreceptors affyringshastighed, og baroreceptorreflekser virker for at hjælpe med at genoprette blodtrykket ved at øge hjerterytmen. Signaler fra carotisbaroreceptorerne sendes via den glossopharyngeal nerve (kranial nerve IX). Signaler fra aorta baroreceptorer bevæger sig gennem vagusnerven (kranialnerven X). Carotis sinusbaroreceptorer reagerer på begge stigninger eller fald i arterielt tryk, mens aortabue-baroreceptorer kun reagerer på stigninger i arterielt tryk. Arterielle baroreceptorer informerer reflekser om arterielt blodtryk, men andre stretchreceptorer i de store vener og højre atrium formidler information om kredsløbets lavtryksdele.
Baroreceptorer reagerer meget hurtigt for at opretholde et stabilt blodtryk, men deres svar aftager med tiden og er således mest effektive til at overføre kortvarige ændringer i blodtrykket. Hos mennesker med essentiel hypertension ændres baroreceptorerne og deres reflekser for at opretholde det forhøjede blodtryk som normalt. Receptorerne bliver derefter mindre følsomme over for ændringer.
Elektrisk stimulering af baroreceptorer har vist sig at aktivere barorefleks, hvilket reducerer den sympatiske tone i hele kroppen og derved reducerer blodtrykket hos patienter med resistent hypertension.