Verliefdheid activeert het beloningssysteem op een manier die vergelijkbaar is met andere vormen van sterke motivatie. De nucleus accumbens — het beloningscentrum — is actief. Dopamine zorgt voor anticipatie en verlangen. Norepinefrine verhoogt alertheid en energie. Oxytocine versterkt de band via fysiek contact.
Tegelijkertijd is er verminderde activiteit in de prefrontale cortex — het deel van het brein dat nuanceert, beoordeelt en remt. Kritisch denken over de ander is letterlijk neurobiologisch onderdrukt in de vroege fase.
Helen Fisher (2004) beschreef verliefdheid als een motivatiesysteem — geen emotie, maar een aandrijving. Het stuurt gedrag richting de ander zonder dat het systeem de kosten-batenanalyse maakt die het normaal wel maakt.
Verliefdheid is geen toestand van helderheid — het is een toestand waarin het brein bewust minder helder wordt over de ander.