O estudo das emoções é decerto uma das mais antigas áreas de pesquisas dos psicólogos, com diversas teorias básicas, entre elas a de James-Lange, a de Cannon-Bard e a de Schachter-Singer. 

A primeira considera que as ações precedem as emoções e o cérebro interpreta tais ações como emoções. Uma situação ocorre e o cérebro a interpreta, causando uma resposta fisiológica característica. Isso pode incluir um ou todos estes itens: transpiração, aumento da batida cardíaca, expressão facial e gestual. Estas respostas reflexivas ocorrem antes que a pessoa perceba que está experimentando uma emoção; só quando o cérebro cognitivamente acessa a fisiologia é que isso se rotula como uma emoção. 

A Teoria Cannon-Bard se opõe à versão de James-Lange, ao estabelecer que a emoção é sentida primeiro, e assim as ações resultam da avaliação cognitiva. Nesta visão, o tálamo e a amígdala têm um papel central, interpretando uma situação provocadora de emoção e simultaneamente emitindo sinais para o Sistema Nervoso Autônomo (SNA ou ANS em Inglês) e para o córtex cerebral, que interpreta cognitivamente a situação. 

A Teoria Schachter-Singer concorda com James e Lange em que a experiência da emoção surge da classificação cognitiva da sensação fisiológica. Mas, isso é insuficiente para explicar as grandes diferenças na emoção auto-percebida, como a diferença entre raiva e medo. Assim, propõe que um indivíduo deve obter informação sobre a situação imediata (por exemplo, um perigo próximo), e usa isso para rotular qualitativamente a sensação. 

Há diversos meios de operacionalizar e medir a emoção, de forma objetiva ou subjetiva. Uma das metodologias mais objetivas, e que vem sendo usada no MIT como principal fonte de informação, é a resposta psicológica das pessoas durante várias situações naturais e de laboratório preparadas para despertar e deduzir respostas emocionais. Esses trabalhos estão sendo conduzidos no Laboratório de Psicofisiologia de Berkeley e no Naval Health Research Center.