Duygularla birlikte ortaya çıkan fizyolojik tepkiler yalan makinasının da çalışma temelini oluşturur. Olağandan farklı şekilde ortaya çıkan kalp atışındaki artış, ağız kuruması ve benzeri fizyolojik belirtiler kişinin heyecanlandığını ve olağan durumdan farklı tepkiler verdiğini ortaya koyarak kişinin yalan söyleyip söylemediği hususunda karar verilmesini sağlamaktadır.