Arterielle baroreseptorer er strekkreseptorer som stimuleres av forvrengning av arterieveggen når trykket endres. Baroreseptorene kan identifisere endringene i både gjennomsnittlig blodtrykk eller hastighet for endring i trykk med hver arteriell puls. Handlingspotensialer utløst i baroreseptorenden ledes deretter direkte til hjernestammen der sentrale avslutninger (synapser) overfører denne informasjonen til nevroner i den ensomme kjernen som ligger i medulla. Refleksrespons fra slik baroreseptoraktivitet kan utløse økning eller reduksjon i hjertefrekvensen. Arterielle baroreceptor sensoriske ender er enkle, spredte nerveender som ligger i tunica adventitia i arterien. En økning i gjennomsnittlig arterielt trykk øker depolarisering av disse sensoriske endene, noe som resulterer i handlingspotensialer. Disse aksjonspotensialene blir ført til den ensomme kjernen i sentralnervesystemet av aksoner og har en reflekseffekt på det kardiovaskulære systemet gjennom autonome nevroner. Hormonsekresjoner som er målrettet mot hjertet og blodårene påvirkes av stimulering av baroreseptorer.
Ved normalt hviletrykk i blodet utløper baroreseptorer med hvert hjerterytme. Hvis blodtrykket faller, for eksempel ved ortostatisk hypotensjon eller ved hypovolemisk sjokk, reduseres baroreseptorens skytefrekvens og baroreseptorreflekser hjelper til med å gjenopprette blodtrykket ved å øke hjertefrekvensen. Signaler fra carotisbaroreseptorene sendes via glossopharyngeal nerve (kranial nerve IX). Signaler fra aorta baroreseptorene beveger seg gjennom vagusnerven (kranialnerven X). Karotis sinus baroreseptorer reagerer på både økning eller reduksjon i arterielt trykk, mens aortabuen baroreseptorer bare reagerer på økninger i arterielt trykk. Arterielle baroreseptorer informerer reflekser om arterielt blodtrykk, men andre strekkreseptorer i store vener og høyre atrium formidler informasjon om lavtrykksdelene i sirkulasjonssystemet.
Baroreseptorer reagerer veldig raskt for å opprettholde et stabilt blodtrykk, men deres svar avtar med tiden og er dermed mest effektive for å formidle kortsiktige endringer i blodtrykket. Hos mennesker med essensiell hypertensjon endres baroreseptorene og deres reflekser og fungerer for å opprettholde forhøyet blodtrykk som normalt. Reseptorene blir da mindre følsomme for endring.
Elektrisk stimulering av baroreseptorer har vist seg å aktivere barorefleks, reduserer sympatisk tone i hele kroppen og reduserer dermed blodtrykket hos pasienter med resistent hypertensjon.