Atenţia, asemenea oricărui proces psihic, este corelată cu anumite fenomene fiziologice .
Baza fiziologică a selectării anumitor excitanţi şi decurgerea proceselor într-o anumită direcţie formează excitaţia unor centre nervoase şi inhibiţia altora. Excitantul, care acţionează asupra omului, provoacă activizarea creierului, cu ajutorul formaţiunii reticulare.
Excitarea părţii ascendente a formaţiunii reticulare provoacă apariţia oscilaţiilor electrice rapide în scoarţa creierului, conduce la creşterea mobilităţii proceselor nervoase, micşorează pragurile sensibilităţii.
în afară de aceasta, în activizarea creierului sunt puse în funcţiune sistemul talamic difuz, structurile hipotalamice etc.
Printre mecanismele „de pornire" a formaţiunii reticulare trebuie de menţionat reflexul de orientare. El prezintă în sine o reacţie înăscută a organismului la oricare schimbare a mediului înconjurător la oameni şi la animale.
însă atenţia nu poate fi lămurită doar cu ajutorul reflexului orientativ. Mecanismele fiziologice ale atenţiei sunt mult mai complicate. în literatura psihologică, de obicei, sunt cercetate două grupe fundamentale de mecanisme, ce realizează filtrarea excitanţilor: periferice şi centrale.
Mecanismelor periferice le poate fi atribuită reglarea organelor senzoriale. După D.E. Brodbent, atenţia - este filtrul, ce alege informaţia anume la intrări, deci la periferie. U. Neiser a denumit aceste mecanisme „preatenţie", corelându-le cu prelucrarea relativ aspră (gravă) a informaţiei.
Mecanismele centrale ale atenţiei sunt legate de excitarea unor centre nervoase şi inhibarea altora. Anume la acest nivel are loc accentuarea acţiunilor externe, ce este legată de puterea excitaţiei nervoase provocate de ele. La rândul său, puterea excitaţiei nervoase depinde de puterea excitaţiei exterioare. Excitaţia cea mai puternică reprimă (domină) excitaţia mai slabă, care a apărut odată cu ea şi determină decurgerea activităţii psihice în direcţia corespunzătoare, însă este posibilă contopirea (confluenţa) a doi sau mai mulţi excitanţi, care acţionează în acelaşi timp şi se intensifică reciproc.
Vorbind despre bazele fiziologice ale atenţiei, nu putem să nu menţionăm două fenomene foarte importante: iradierea proceselor nervoase şi dominanta.
Legea inducţiei proceselor nervoase, determinată de Şerrington şi larg utilizată de I. P. Pavlov, într-un anumit mod lămureşte dinamica proceselor fiziologice, care asigură atenţia. Conform acestei legi, excitaţia, ce apare într-o regiune a scoarţei emisferelor cerebrale, provoacă inhibiţia în alte regiuni ale ei (aşa-numita inducţie reciprocă) sau se transformă în inhibiţie în regiunea dată a creierului (inducţia consecventă (succesivă)). însă activitatea altor regiuni ale creierului este în acest timp legată de ceea, ce de obicei o numim activitate automatizată, inconştientă a omului.
Conform principiului dominantei, propus de A. A. Uhtomschi, flziolog rus, în creier totdeauna există un focar de excitaţie temporar dominant, ce determină acţiunea centrelor nervoase în momentul dat şi oferă prin aceasta o orientare anumită comportamentului omului.
Datorită însuşirilor dominantei are loc sumarea şi colectarea impulsurilor, care vin spre sistemul nervos, cu reprimarea activismului altor centre în acelaşi timp, din cauza căreia excitarea se intensifică mai mult.
Dominanta este un focar dominant stabil, datorită acestor particularităţi, care, la rândul ei permite să fie lămurit mecanismul nervos de susţinere a intensivităţii atenţiei. Aici o importanţă deosebită are nu numai puterea excitaţiei, ci şi starea internă a sistemului nervoas, determinată de influenţele anterioare şi de legăturile nervoase, ce au fost întărite deja.
însă nici legea inducţiei proceselor nervoase, nici concepţia dominantei nu lămuresc până la sfârşit mecanismele atenţiei, mai ales voluntare.
în comparaţie cu animalele oamenii conduc bine determinat cu atenţia sa. De aceea dezvoltarea ştiinţei contemporane a condus la apariţia unui şir de concepţii, care au încercat să lămurească mecanismele fiziologice ale atenţiei.