Общим физиологическим механизмом внимания является ориентировочный рефлекс, сущность и назначение которого состоит в обеспечении безопасности живого существа. Кроме того, у человека физиологическая основа внимания обусловлена работой тех же мозговых образований и центров, что и задействованы в порождении других психических процессов: воли, восприятия, ощущения. Не имея специализированного мозгового центра внимание, между тем, обусловлено, как и воля, ретикулярной формацией, нервно-биологической структурой, расположенной в стволе мозга и активирующей мозговую деятельность. Кроме того, важную роль в поддержании внимания у человека играет и вторая сигнальная система.
Физиологическую основу внимания составляет также оптимальный очаг возбуждения, т.е. такая степень активации определенных участков мозга, являющихся мозговыми центрами анализаторов, которая позволяет обеспечить устойчивость и продуктивность психических процессов, задействованных в данный момент.
Наличие доминирующего очага возбуждения, доминанты, в коре головного мозга позволяет понять, как происходит сохранение требуемого сосредоточения внимания, когда посторонние раздражители не в силах отвлечь человека или животное от предмета внимания.
Большое значение для физиологического обеспечения функционирования внимания имеет выработка динамических стереотипов, т.е. объединения нескольких условных рефлексов в единую цепочку, которая подкрепляется лишь в конце. Когда динамический стереотип выработан, живое существо после первого же сигнала к его запуску или после первого же действия производит все остальное, активируя при этом внимание.
Так, например, поросенок в цирке развертывает пятачком длинный коврик, получая в конце этого сложного для него действия вознаграждение. Так, научившись водить машину, человек начинает следить не за переключением передач, показаниями приборов и дорожной обстановкой, а и замечать, что происходит вокруг движущегося автомобиля.
В настоящее время в мозгу открыты нейроны, которые так и называются «нейроны внимания». Это нервные клетки, специализирующиеся на избирательной активации психических процессов. Принципы их деятельности – реверберация, т.е. они активизируются, но возбуждение долго не исчезает, а как бы пульсирует.
Внимание выражается и в позе, и в мимике. Поза внимания характеризуется торможением ненужных для деятельности движений, нацеленностью органов чувств и всего корпуса на объект внимания.