綜合關于笑的生理研究的現有成果，笑的生理反應過程可以大致描述如下：外界的致笑客體突然顯現，被人的感覺器官（ 視覺、聽覺、觸覺等）接納為刺激信號，信號通過感覺神經傳到腦干（ 視覺、嗅覺神經則不通腦干，直通丘腦），再由腦干通到丘腦進行初步的過濾、分析等處理。如果是簡單的粗糙的信號（ 如搔腋窩、腳底板心等得來的純生理性刺激信號），則丘腦的“ 快樂中樞”馬上作出反應指令，這指令性信號通過運動神經，傳至表情肌等部位，于是人作出笑的表情反應；如果是復雜的信號，則丘腦還不能馬上作出反應指令，信號必須再通過邊緣系統，進入大腦皮層，大腦的多個部位聯合起作用對信號進行處理，然后再把信號送到大腦皮層的前額頁。如果大腦判定這信號是好笑的，于是最終作出笑的反應指令。這指令信號通過多條運動神經，分別通到嘴唇、眼角等處的表情肌和呼吸器、聲帶、橫膈膜等部位，指揮這些器官或部位動作起來，笑于是產生了。

　　至于笑的具體表現如何，達爾文在《人類和動物的情緒表達》一書中有精確的描寫：“ 在發笑的時候，嘴多少被寬闊地張開；嘴角向后牽伸得很厲害，同時也略微向上牽伸； 上唇也略向上升”；嘴角的牽伸是“ 由于大顴肌收縮”；“ 雙頰也就被向上提起“”，在雙眼的下面形成皺紋“”。因為在發聲的笑和滿臉微笑的時候，兩頰和上唇被強烈提升起來，所以鼻子就顯得縮短起來，鼻梁上的皮膚起有細小的橫皺紋，而全國文化信息資源共享工程24

　　在它的兩旁則出現斜縱皺紋。”笑的時候，“ 通常露出上門齒來，形成了顯著的鼻唇溝；每條鼻唇溝從鼻翼連通到嘴角處”；“ 明亮而且閃閃發光的眼睛，也像嘴角和上唇后縮而因此連帶出現皺紋的情形一樣，是愉快或者喜悅的精神狀態的特征”。在發生極度大聲地笑的時候，“ 眼睛由于眼淚分泌過多而難以發光；可是，淚腺在適度的發聲之笑或微笑時滲出的濕潤的水分，反而可以幫助眼睛獲得光輝”，“ 眼睛的明亮程度大概主要是依賴它們的緊張程度來決定的。而這種緊張程度則是由于眼輪肌的收縮和上提的雙頰的壓力而發生”。 “ 愉快的興奮引起血液循環加速”，因此，眼球的血管里“ 充滿血液和其他液體”。

　　現代美國學者托夫勒在其著作《未來的震蕩》中對引起笑的“ 刺激變位反應”的描述，可以認為是對達爾文上述描述的補充。他認為接受這種刺激引起的反應“ 是一種復雜的，甚至大規模的全身運動。瞳孔擴大，視網膜發生光化學反應。聽覺暫時變得更為敏銳。我們會不自覺地通過肌肉運動把感覺對準新來的刺激因素，例如，把身子傾向聲源，或為了看得更清楚而瞇縫著眼睛。我們的肌肉總的伸縮能力提高了。我們的腦電波的模式有了變化。手指腳趾會因血管收縮而發涼，手掌會出汗，血液沖向大腦，呼吸和心律也有變化”。