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十分简单，只是由一个浅杯中的少量光感觉器构成。但有的演变得很复杂，光感觉器很多，包在一个深而窄的色素杯中。这种眼能感受光线射来的方向。这样的眼有好几个，并通常朝着不同的方向，故而可以对物体的形状和运动获得一个大致的印象。
一般说来，蚂蟥是避光的，但不同种类也不尽相同。
蚂蟥的化学感觉器是很发达的，能对水中的化学物质起强、弱、急、缓等不同的反应，如拟扁蛭常不理会碰到它头边的玻棒，但如果玻棒事先在鱼皮上擦过，蚂蟥就敏捷地吸附在上面，并企图去吮吸。医蛭对于在人腋窝放过的玻棒，晶蛭对于与鸭体接触过的玻棒，泽蛭对涂过螺血的玻棒都有同样的反应。试验证明，医蛭对甲酸、丙酸、异丁酸、柠檬酸、盐酸、萘酚、酚、氨的反应都很强烈，在200毫升水中加入一或两滴药品，蛭类即产生强烈的震颤反应，并急速离开水体。对醋酸的反应较弱，在同样体积的水中加入两滴，过5分钟，蚂蟥的前吸盘开始离开水体。吲嗓也能引起蚂蟥逃离。奎宁、咖啡因、阿托品、吗啡等能促使蚂蟥不停地游动，最后静止下来，前吸盘离开水体。由此推测，蚂蟥的化学感觉器仅限于头部，所以头部离开水面后，蚂蟥不再感受到有毒物质的刺激。蚂蟥对同样数量的糖类、甲醇、乙醇、甘油和樟脑不发生反应。
蚂蟥的触觉敏感，吸血蚂蟥能根据水波相当准确地确定波动的中心位置并迅速游去，所以当我们在插秧时双脚动得越厉害，游来的蚂蟥越多。群众有一句俗话说：“蚂蟥听水响”，这是很有道理的。在有水蚂蟥的场所，我们只要用一根木棒在水中划动几下，就可以招引医蛭游来。但石蛭科的种类对震动的反应是身体迅速缩短，与上述的吸血种类探索反应有所不同。有人以养在水碟中的舌蛭做试验，当用一根针穿入水面时，舌蛭的身体就紧贴于碟底，如果进而向它刺去，它的体缘在被针尖触着之前就缩了回去，说明它能感受针尖所带动的水流。
大多数蚂蟥喜欢钻入缝隙中，这是蛭类特征性反应之一，即强烈的趋触性。在自然界，蚂蟥多见于石块下或叶腋中，这并非完全由于避光的缘故。用玻璃板进行试验，多数种类钻人板下的缝隙中，而板下的光线并未有多大的减弱。但从实验结果可以看出，吸高等动物血液的医蛭类的趋触性较舌蛭、泽蛭等取食无脊椎动物的蛭类的反应弱得多，吸血后的晶蛭(中型个体)的趋触性又较未吸血的晶蛭(小型个体)为大。
蚂蟥对温度的变化也很敏感，在温差大的小水体里生活的和吸温血动物血液的蛭类(如医蛭)最耐高温，而鱼蛭对高温最敏感。
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