20多年前，生物人类学家海伦·费舍尔研究了166个社会，在其中147个社会中发现了浪漫爱情的证据。

马萨诸塞州贝尔蒙特市麦克莱恩医院（McLean Hospital）的精神病学副教授施瓦茨（Schwartz）说，这种普遍现象表明，“有充分的理由怀疑，浪漫的爱情是由一些基本的生物本性所维系的”。

2005年，费舍尔领导的一个研究小组发表了一项突破性的研究，其中包括第一个处于浪漫爱情中的人们的大脑的功能磁共振成像（fMRI）图像。

她的研究小组分析了2500个大学生的脑部扫描图，这些大学生看了对自己有特殊意义的人们的照片，并将扫描结果与学生看熟人照片时的扫描结果进行了比较。他们所爱的人的照片使参与者的大脑在富含多巴胺的区域变得活跃，多巴胺是所谓的感觉良好的神经递质。

在功能磁共振成像（fMRI）扫描中显示出活动的两个大脑区域是尾状核（caude nucleus），这是一个与奖赏检测和期望以及将感官体验整合到社会行为中有关的区域，以及腹侧被盖区，它与快乐、集中注意力以及追求和获得奖励的动机有关。

腹侧被盖区是被称为大脑奖赏回路的一部分，这个回路被认为是一个原始的神经网络，这意味着它在进化上是古老的。它与伏隔核相连。其他奖赏回路的结构，比如：如杏仁核、海马体、前额叶皮层，都是极其敏感的对于刺激愉悦的行为，比如：食物消耗和毒品等。

“我们知道，大脑的原始区域与浪漫爱情有关”

波士顿麻省总医院HMS精神病学副教授Olds说，

“当谈论爱人时，这些区域会在脑部扫描中变亮。对于一些夫妇来说，这些区域可以长时间保持照明。”

当我们坠入爱河时，与奖赏回路有关的化学物质充斥着我们的大脑，产生各种各样的生理和情感反应，如心跳加快、手心出汗、面颊发红、激情和焦虑。

在浪漫爱情的最初阶段，压力荷尔蒙皮质醇的水平会增加，使我们的身体能够应对眼前的“危机”。随着皮质醇水平的升高，神经递质血清素的水平也会消耗殆尽。

奥尔兹说，被爱所困也会释放出高水平的多巴胺，一种“让奖励系统运转起来”的化学物质。多巴胺激活奖赏回路，帮助让爱成为一种愉悦的体验，类似于使用可卡因或酒精带来的快感。

这种相似性的科学证据可以在许多研究中找到，其中一项是在加利福尼亚大学旧金山分校进行的，并于2012年发表在《科学》杂志上，这项研究报告说，被性排斥的雄性果蝇喝的酒精是与雌性果蝇交配的果蝇的四倍。

其他在浪漫爱情中起作用的化学物质还有催产素和加压素，这些激素在怀孕、哺乳和母婴依恋中起作用，催产素由于皮肤接触而加剧，催产素会加深依恋的感觉。

催产素，也被称为爱情激素，能激发满足感、平静感和安全感，这通常与伴侣关系密切，加压素与产生长期一夫一妻制关系的行为有关，这两种激素作用下的行为差异可以解释为什么热烈的爱会随着依恋的增长而消失。

除了浪漫带来的积极情绪外，爱情还使产生消极情绪的神经通路失活，如恐惧和社会判断，这些积极和消极的感觉涉及两条神经通路。

与积极情绪相关的一个连接前额叶皮质和伏隔核，而另一个与消极情绪相关的，则连接伏隔核和杏仁核。当我们沉浸在浪漫的爱情中时，负责对他人进行批判性评估（包括对与我们有浪漫关系的人的评估）的神经机制就会关闭。

施瓦兹说：“这就是古老的智慧'爱是盲目的'的神经基础。”

施瓦茨说：“如果爱情持续下去，这种情绪的过山车，有时还有焦虑，会在一两年内平静下来”。

他补充道：“激情依然存在，但压力已经消失”。皮质醇和血清素水平恢复正常。

爱，开始时是一种压力源（至少对我们的大脑和身体而言），变成了一种对抗压力的缓冲，随着爱情关系的发展，大脑中与奖励和快乐相关的区域仍然被激活，但是浪漫爱情中固有的不断的渴望往往会减弱。

2011年，纽约州立大学石溪分校进行的一项研究发现，结婚几十年后，有可能疯狂地爱上一个人，包括费舍尔在内的这个研究小组对平均结婚21年的夫妇进行了核磁共振扫描，他们发现大脑中富含多巴胺的区域的活动强度与刚恋爱的夫妇的大脑中的活动强度相同，这项研究表明，当恐惧感消失时，浪漫的兴奋感依然存在。

施瓦茨说：“一项最新的爱情调查首次证实，在结婚10到30年后，人们说他们仍然疯狂地爱着自己的伴侣，这并不是在撒谎”。