Фізіологічним механізмом довільної уваги є осередок оптимального збудження в корі мозку, що підтримується сигналами, що йдуть від другої сигнальної системи. Звідси очевидна роль слова батьків чи викладача на формування у дитини довільної уваги.
Фізіологічним механізмом уваги є взаємодія нервових процесів (збудження і гальмування), що протікають в корі головного мозку на основі закону індукції нервових процесів, згідно з яким всяке вогнище збудження, що виникає в корі головного мозку, викликає гальмування навколишніх ділянок.
Первинною фізіологічною основою мимовільної уваги є орієнтовні (дослідні) рефлекси.
Основною функцією довільного уваги є активне регулювання перебігу психічних процесів. Післядовільне увага здійснюється несвідомо, внаслідок закріплення інтересів людини, її потреб на конкретному об'єкті.