تختلف الآليات الفسيولوجية للمنبهات باختلاف نوع المنبه، ولكن بشكل عام يمكن القول إنها تشمل ما يلي:
1- تحفيز جهاز العصب المحوري: تعمل المنبهات على تحفيز الجهاز العصبي المركزي، مما ينتج عنه زيادة نشاط الجهاز العصبي وارتفاع معدل التنبيه العصبي.
2- تحفيز الغدد الصماء: تساعد المنبهات في تحفيز الغدد الصماء مثل الغدة الدرقية والغدة الكظرية والغدة النخامية، والتي تساهم في ارتفاع مستويات الهرمونات المحفزة وبالتالي زيادة نشاط الجسم.
3- تنشيط الجهاز القلبي الوعائي: تزيد المنبهات من نشاط الجهاز القلبي الوعائي، مما يؤدي إلى زيادة معدل ضربات القلب وارتفاع ضغط الدم.
4- تنشيط الجهاز التنفسي: تعمل المنبهات على زيادة نشاط الجهاز التنفسي، مما يزيد من حجم التنفس وتنشيط عضلات القصبات الهوائية.
5- تحفيز الجهاز الهضمي: تزيد المنبهات من نشاط الجهاز الهضمي، مما يؤدي إلى زيادة إفراز الأحماض المعوية والإنزيمات الهاضمة وتسهيل حركة الأمعاء.