Фізіологічною основою уваги є процеси збудження та гальмування та особливості їх руху та взаємодії в корі головного мозку.
Первинною фізіологічною основою мимовільної уваги є орієнтовні (дослідні) рефлекси. І. П. Павлов називав їх рефлексами "Що таке?", Т.
Процеси, що відбуваються в органах чуття, нервових волокнах, центральній нервовій системі, є фізіологічною основою сприйняття У закінченнях нервів, що є в органах почуттів під дією подразників, виникає нервове збудження, що передається в нервові центри по провідних шляхах і кору головного мозку.
Фізіологічним механізмом довільної уваги є осередок оптимального збудження в корі мозку, що підтримується сигналами, що йдуть від другої сигнальної системи.