Исследования показывают, что высокая чувствительность является биологически обусловленной чертой. У высокочувствительных людей активнее работает нервная система, особенно в отделах, связанных с восприятием и обработкой сенсорной информации. Исследования с использованием фМРТ показали, что у HSP отмечается повышенная активность в участках мозга, отвечающих за обработку социальных и эмоциональных сигналов.