С физиологической точки зрения эмоция — активное состояние системы специализированных структур мозга, которое побуждает изменить поведение в сторону максимизации или минимизации этого состояния (регулирующая функция эмоций; из чего следует представление физиологических механизмов силы воли как управления своими эмоциями).
Эмоции проявляются как внешнее поведение и как перестройка внутренней среды организма, имеющая своей целью адаптацию организма к среде обитания. Например эмоция страха подготавливает организм к «поведению избегания»: активизируется ориентировочный рефлекс, активирующая система мозга, усиливается работа органов чувств, в кровь выделяется адреналин, усиливается работа сердечной мышцы, дыхательной системы, напрягаются мышцы, замедляется работа органов пищеварения, и тому подобное. То, что множество физиологических изменений, связанных с эмоциями, проявляются в активации вегетативной нервной системы, имеет важное прикладное значение: в клинической и научно-исследовательской практике широко используются такие её параметры, как артериальное давление, пульс, дыхание, реакция зрачков, состояние кожных покровов (в том числе, элевация волос кожи), активность желез внешней секреции, уровень глюкозы в крови. До того, как эмоции проявятся в сознании (на уровне коры головного мозга), информация от внешних рецепторов обрабатывается на уровне подкорки, гипоталамуса, гиппокампа, достигая поясной извилины. Система гипоталамуса и миндалины обеспечивают реакцию организма на уровне простейших, базовых форм поведения.
Ещё Чарльз Дарвин, характеризуя эмоции в эволюционном плане, обратил внимание на их связь с инстинктивными формами поведения. Как он показал, мимические реакции свойственны даже детям, слепым от рождения. Такие базовые проявления эмоций носят врожденный характер и свойственны не только человеку, но и высшим животным — приматам, собакам и другим.