مطالعات علمی مشخص می کند که این عکس العمل زیستی پیچیده، بخشی از فرآیند تنظیم و اعتدال احساسات در مغز است و بیانگر عمق و چندلایه بودن هیجانات انسانی است.

اشک به گفتن یک جواب زیستی پیچیده، وقتی رخ می‌دهد که حجم احساسات در لحظه‌ای خاص بیشتر از حد قابل مدیریت مغز باشد. برخلاف فکر رایج، گریه تنها واکنشی به احساسات منفی نیست و سیستم لیمبیک مغز که مسئول پردازش احساسات و حافظه است، همزمان به احساسات مثبت و منفی جواب می‌دهد. آمیگدال، به گفتن مرکزی در این سیستم، زمان برانگیختگی شدید، مناطق فرد دیگر از مغز از جمله هیپوتالاموس را فعال می‌کند که کنترل عملکردهای غیرارادی از جمله تشکیل اشک را بر مسئولیت دارد.

در این چنین شرایطی، اشک‌های شوق به‌واسطه افزایش ناگهانی آدرنالین و عکس العمل‌های عصبی مرتبط، ظاهر خواهد شد. این چنین، قشر سینگولیت قدامی به تنظیم جواب مغز در روبه رو با تضادهای احساسی همانند هم‌وقتی نشاط و غم پشتیبانی می‌کند. به همین علت است که گاه حس خوشحالی شدید نیز می‌تواند واکنشی همانند به ناراحتی را به همراه داشته باشد.

دانشمندان اعتقاد دارند که گریه شاد نوعی هومئوستازی احساسی است؛ یعنی سازوکاری برای برگشت دادن اعتدال بعد از توانایی احساسات شدید. اشک‌ها با فعال‌سازی سیستم عصبی پاراسمپاتیک، به افت ضربان قلب و آرام‌سازی بدن بعد از شوق شدید پشتیبانی می‌کنند. این فرایند نه تنها در عکس العمل به نشاط بلکه در جواب به استرس یا تروما نیز رخ می‌دهد.

از دیگر نکات دلنشین دقت، بی همتا بودن گریه احساسی در انسآنهاست؛ برخلاف دیگر پستانداران که تنها اشک بازتابی برای مرطوب کردن چشم تشکیل می‌کنند، انسآنها تنها موجوداتی می باشند که به علت احساسات، اشک می‌ریزند. این ویژگی به گمان زیاد به گفتن یک ابزار ربط غیرکلامی در جوامع اولیه تکامل یافته است و بیانگر صدمه‌پذیری، اصالت و عمق عاطفی انسان‌ها است.