Neben den emotionalen Reaktionen liefert der Zustand der Aktivierung weitere wichtige Informationen für die psychophysiologische Forschung. Insbesondere die Herzfrequenz (EKG), verändertes Hautleitfähigkeitsniveau (EDA), sowie die verschiedenen Hirnströme (EEG) sind mit verschiedenen Bewusstheitszuständen assoziiert und eignen sich daher als Informationsquellen für diverse Anwendungsbereiche (Marketing, Mensch-Maschine-Interaktion, etc.).
Vier Systeme haben in neuropsychologischen und bildgebenden Verfahren Bestätigung gefunden:
Das allgemeine Aktivierungssystem (General Arousal System) regelt nach einem Reizeinstrom zunächst den Zustand der Wachheit über den Hirnstamm. Dies macht sich beispielweise die Automobilindustrie zu Nutze, da sich durch Veränderungen der Hirnströme (Schlafspindeln) sowie eine verflachte Herzfrequenz messen lässt unter welchen Bedingungen Ermüdungserscheinungen auftreten oder wieder verschwinden.
Ein zweites System verarbeitet den emotionalen Inhalt von Reizen (Affect Arousal System). Dieses System ist weitestgehend durch die Amygdala gesteuert und sorgt dafür, dass uns nach der Begegnung mit unangenehmen Reizen genug Energie für ein gewähltes Verhalten zur Verfügung steht. Kardiovaskuläre Begleiterscheinungen und veränderte Frequenzen der Hautleitfähigkeit sorgen dafür, dass der Mensch sich seiner Emotionen (wie Angst oder Ärger) bewusst wird und entsprechendes Verhalten zeigt.
Ein drittes System wird über tiefliegende, für die Motorik verantwortliche Strukturen gesteuert (Preperatory Activation System) und setzt Erwartungen in eine erhöhte Reaktionsbereitschaft um. Es ist somit für die Verhaltenssteuerung verantwortlich. Kardiovaskuläre und elektrodermale Reaktionsamplituden geben Aufschluss darüber, ob ein Reiz (wie z. B. Werbung) unsere Aufmerksamkeit erregt und wir uns diesem Reiz nähern wollen. Nachdem ein Mensch etwas Positives erlebt hat wird dieses angenehme Erleben mit dem Reiz zusammen abgespeichert und bei erneuter Begegnung mit dem Reiz wieder hervorgerufen (z. B. Gratisproben).
Das vierte System (Effort System) führt zu einer Aktivierung, die in Abhängigkeit von der Bewertung der Gesamtsitiation ein Annäherungs- oder Vermeidungsverhalten initiiert. Es wird im Wesentlichen über die Gehirnstrukturen des Hippocampus und des Septums reguliert und ist z. B. über die Herzratenvariabilität messbar.