تعتمد الآليات الفيزيولوجية للضغط النفسي على عدة عوامل، منها:
1- نشاط الجهاز العصبي الودي المتعلق بالتوتر: يؤدي الضغط النفسي إلى زيادة نشاط الجهاز العصبي الودي الذي يساعد في تنظيم الاستجابة العصبية للتوتر والتوازن في الجسم. ويتضمن ذلك زيادة تدفق الدم إلى العضلات والأعضاء الحيوية والقلب والرئتين.
2- إفراز الهرمونات: يؤدي الضغط النفسي إلى إفراز الهرمونات المتعلقة بالتوتر مثل الأدرينالين والنورأدرينالين والكورتيزول الذي يزيد من معدل ضربات القلب وضغط الدم وتنشيط الجهاز العصبي الودي.
3- تفاعل الجهاز العصبي المركزي: يؤدي الضغط النفسي إلى تفاعل الجهاز العصبي المركزي وتحفيز مناطق مختلفة في الدماغ مثل المناطق المسؤولة عن القلق والخوف والتوتر والمناطق المسؤولة عن التحكم في الاستجابة العصبية للتوتر.
4- تغيرات في نظام الدوران الدموي: يؤدي الضغط النفسي إلى تغيرات في نظام الدوران الدموي مثل انخفاض تدفق الدم إلى الأطراف والجلد وزيادة تدفق الدم إلى العضلات والأعضاء الحيوية.
5- تفاعل الجهاز الهضمي: يؤدي الضغط النفسي إلى تفاعل الجهاز الهضمي وتغيرات في وظائفه مثل انخفاض الإفرازات الهضمية وتباطؤ حركة الأمعاء وتعطل الإفرازات البنكرياسية.