在那个时代的放任自流精神鼓舞下，有些研究者对受试者施加了今天看来不可容忍的压力。比如，一位名叫布拉茨的心理学家对志愿者说，他们要参加的一项实验是在15分钟内的心率变化研究。每个志愿者都绑在一把椅子上，双眼蒙上布罩，用电线接上一些可以监测脉搏、呼吸和皮肤电系数的仪器，然后让他们独自一人呆15分钟。在此期间，什么事情也没有发生——有些受试者实际上都睡着了——可三次之后，在第四个阶段的某个时候，布拉茨掀动一个开关，使椅子突然向后倒下去，直到倾斜60度的时候被一个门档挡住。椅子的前面有活页连着，后面靠着一道假门。志愿者都表现出了突然的快速和不规则心跳、突然的呼吸停止和喘气，以及一阵皮肤电。所有人都报告体验到了害怕（以及后来的愤怒或者好笑）。椅子的跌落应该是非常突然和没有预料到的，应该没有预想的情绪，如在詹姆斯－朗格理论中一样，害怕是由椅子的跌落产生的身体变化。
一位对来自于严重的情绪混乱的生理现象有兴趣的心理学家卡尼·兰迪斯，他一定是位了不起的推销员。在20年代早期，他劝说三位志愿者饿了48小时，最后30个小时不睡觉，他们连在监测血压和胸部扩张的仪器上，吞进一只与小橡胶管连在一起的小气球，以便测量胃收缩。他还把一个类似的装置插进他们的直肠，然后对着一个可以测量其二氧化碳输出的仪器呼吸，以作为代谢率的指标——在这个时候，他们会受到一次电击，电击的强度以他们轻易能够接受为准，直到他们做出手势，说再也不能忍受为止。
电休克会使血压上冲，脉搏加快并发生紊乱，并使直肠收缩停止。（胃收缩的数据前后不一致。）然而，尽管受试者为了科学而承受痛苦值得敬佩，可是，这次实验却没有得出明确的结果。尽管所有3个人都说他们感觉到愤怒，他们对相关的、或者有可能引起这些变化的具体生理变化没有或者只有很少的注意。兰迪斯可以发现的惟一的生理反应就是惊讶，而这是对一个主观的状态经常有的反应。眼睛眨动一下，一种复杂的面部——身体反应就发生在对情绪的意识之前，因此也符合詹姆斯－朗格理论。
可是，到1927年，其他一些生理实验也得出了强有力的证据，这些证据与这个理论相矛盾。这是由沃尔特·坎农（1871－1945）进行的工作。他是一位杰出的实验者和理论家。跟约翰·B·沃森和身无分文的小镇青年詹姆斯·吉布森一样，他虽然缺少重要的关系，但最终也通过艰苦的工作和天才攀登上了科学的高峰。他在哈佛拿到硕士学位之前就已经发表了大量吸引了广泛注意的学术文章，而且在35岁的时候就被指派为乔治希金森大学的生理学教授。这一切都是在没有任何背景的情况下获取的，不像詹姆斯那样与大学的高层权威有一些联系。
坎农的学科是生理学，可是，他受业于詹姆斯，还是罗伯特·耶基斯的朋友。也许就是这些影响使他在探索了通过ANS（自律中枢神经）进行消化控制几年以后，转向了情绪心理学。在经过大量调查之后，他慢慢觉得，詹姆斯－朗格理论是完全错误的，1927年，他发表了一篇历史性的论文，彻底否定了詹姆斯－朗格理论。在论文中，他提出了五种以他自己和别人的研究为基础的证据。在这五种证据之中，下列三种是最令人信服的：
——内脏变化通常发生在刺激之后的一到两秒之内，可是，情绪反应一般只需要更短的时间，因此，它们是发生在生理变化之前的。（尽管这是以实验室证据为基础的，可是，我们在一个类似事故之后会感到害怕，这是一种共同的经验——这之后，我们的心跳会加快，我们感觉到无力，嘴里面有奇怪的味道等等。）
——在与不同情绪有联系的内脏反应中各有一些不同，可是，这些不同之处不会如此明显，如此灵敏，以至于会为人类体验到的情绪范围提供可区别的提示。
－－坎农通过外科手术把老鼠的内脏与交感神经系统切断，一位英国生理学家C·S·谢林顿以前也在狗的身上做过同样的试验。在两种情况下，所有的来自心脏、肺、胃、大肠和根据詹姆斯的说法是情绪来源的其它内脏的信息，都切断了与大脑的联系。可是，如坎农所言：
这些令人极度不安的手术对动物的情绪反应却没有产生任何影响。在谢林顿“具有明显情绪气质”的实验狗中，对感觉区域进行的外科手术切除并没有引起这条狗产生明显的情绪行为；“这条母狗的愤怒、它的喜悦、它的厌恶以及当挑斗出现时它的害怕跟以前是一样明显的。”在切除了交感神经的猫中，所有表面的愤怒迹象都在一只汪汪叫的狗出现时表现出来——咝咝叫，偷偷地跑动，耳朵收缩，龇牙裂齿，举起前爪来准备攻击……
可是，在接下来的几十年里，一直到目前还在进行的一些实验不断地发现一些证据，在有限的方面，詹姆斯－朗格理论是正确的。有三个例子：
－－华盛顿大学医学院的一个医学小组1969年发现，对人体注射乳酸盐（细胞能量代谢过程中的一个副产品）会引发与焦虑有关的生理症状，还有对焦虑的主观感受，后者在一些有焦虑倾向的人当中最为明显。
——在1966年，因为脊椎受损而半身瘫痪的心理学家乔治·霍曼采访了25位退伍士兵，所有这些人都在两年前或者更早一些时候经历过脊椎断裂之苦。霍曼请他们描述在受伤之前和自从受伤以后经历过的害怕、愤怒、性冲动和悲伤。他们说，除了悲伤以外，他们在受伤以后情绪有了变化；情绪没有以前强烈了，对自己的感觉不出声，或者冷眼相看。最重要的是，伤势越重——因而身体系统从大脑里断开的数量就越多——变化就越大。一位颈部受伤（高位截瘫）的人说：
我闲坐着，在脑海里面回顾一些事情，还忧心忡忡的，可是，除了思想的能力跟不上以外，其它的倒没有什么。有一天，我在家躺在床上，掉下一个烟头，伸手又够不着。最后，我想办法七弄八弄把烟头弄熄了。我可能就躺在那里被烧死了，然而，可笑的是，我一点都没有感到惊慌。我就是一点也不害怕，一般人可能想到我会害怕得要命。
——心理学家长期以来一直在辩论，情绪倒底是全球各处都一样的，还是相对的，也就是说，人们在任何文化里都感受到同样的一些感情。在二十多年的时间里，圣弗兰西斯科的加利福尼亚大学医学院的保尔·埃克曼及其同事研究过这个问题。他们请不同文化背景下的人来表达六种基本的情绪（愤怒、讨厌、幸福、悲伤、害怕、及惊讶），他们发现，他们的面部表情基本上都是一样的，尽管因为文化上的规则而略有不同。埃克曼和他的同事及德拉华大学的卡罗尔·伊泽德曾让一系列文化背景极为不同的民族的人们看过一些表达不同情绪的照片。看照片的人几乎总是正确地辨认出了那些情绪。尽管在引起特殊情绪的文化情景中有很大的差别，可是，一些证据强烈地表明，基本的情绪都还是全球一致的，并且伴随着同样的一些面部肌肉动作。伊泽德经常拍摄一些婴儿的照片，并发现从出生到4个月大的时候有五种表情（兴趣、友好的微笑、愤怒、惊讶和悲伤）——这些表情出现的时间很早，看上去他们明显就是对情绪天生的反应。
这并没有证明生理感觉就一定在情绪知觉之前，如詹姆斯和朗格所断定的一样。可是，由埃克曼和其它一些人所进行的十几种实验都显示，当志愿者故意假设某种特殊表情的面部表现时，所涉及到的肌肉的移动会引起起脉搏频率、呼吸率和皮肤电很小，但可以测量的变化，还有同样很小但可测量的感情变化。埃克曼认为这些会导致一种反馈效果：故意假装的表情会带来肉体的变化，然后可以引发这个人刚刚模仿的情绪感觉。
同样的原则有时候会使一些心理治疗者改变病人的情绪。通过改变面部表情、姿势和身体运动，病人可以在某种程度上用一种更为积极和欢乐的情绪替代沮丧或者失败的情绪。这一次又支持了詹姆斯－朗格理论：我们在身体上感觉到的东西决定着我们的感觉。（你可以自己进行这项实验。皱起脸来做一个哈哈大笑的样子，持续几秒钟，然后看你是否至少感觉到应该伴随这种姿势的感觉。）
因为这些原因，詹姆斯－朗格理论就生存下来了。尽管支持其它一些情绪理论的证据更强一些，肉体理论却不能被忽视。如在心理学中的许多议题一样，最终有关情绪来源的答案也许是多方面的——一系列理论解释——系列互有关联但不同的一些现象。肉体理论也许是一种有效但很有限的部分答案。
ANS及CNS理论
沃尔特·坎农的实验工作引起了对詹姆斯－朗格理论的争议，他提出了自己的情绪和动机理论；每种都产生了好几年的影响。
他的动机理论——有时候被人大不敬地称作口水和咕咕响的理论——认为，周边提示是给一种动物以动机的东西：口渴会引发饮水，胃响会引发进食。这些提示向大脑最原始的部分提供信息，并在那里形成寻求水或者食物的驱动力。可笑的是，坎农在这里谈到动机时，是在说与他所攻击的詹姆斯－朗格情绪理论一样的话。
可是，坎农的情绪理论却是完全不同的。他认为，周边或者内脏条件不是情绪的起因，而是其它原因伴生的效果。在收集证据来反驳詹姆斯－朗格理论时，他剥开了一些动物的皮（剥掉了动物的皮），之后，只需要很少的刺激就可以引发动物强烈的反应。
这使坎农和一位哈佛同事菲利普·巴德想到，愤怒和其它一些情绪起源于丘脑，这是大脑核心中从感觉器官（除鼻子以外）接受信息并将合适的信息传达到皮层和ANS中的原初结构。按照坎农－巴德理论，皮层通常控制并抑制丘脑，可是，当丘脑发出某种信息时——比如看见敌人——皮层会放松控制。丘脑然后就能够将其情绪信息向两个方向传达：一是向神经系统，因为神经系统会产生对情绪和合适行为的内脏反应，同时还向皮层的后部发送信息，情绪感觉就在这里形成。因此，情绪的体验及其内脏症状是丘脑信息平行的效应。
在坎农的两种理论当中，口水及咕咕响理论解释驱动力，尽管这种理论占据了一阵子统治地位，可是，最终被其它一些实验证据所推翻。1939年，有两种研究利用了“假饮”来进行测试。通过外科手术在狗的食管里接一根管子出来，把狗饮下去的水接出来，这样，水就进不去胃里面了。尽管它的嘴是湿的，狗持续大量地饮水却不能减轻口渴。很明显，没有什么比干裂的嘴更容易引起口渴的驱动力了，它来自于另一种更深层的内脏信号，通过神经系统变成行动。
可是，坎农－巴德情绪理论却得到了有力的支持，尽管被后来的一些研究所修改，这些后来的研究表明，ANS、丘脑和神经系统中其它的原初领域可以生成情绪而不需要内脏任何输入式的参与。在20年代晚期和30年代，一位瑞士生理学家沃尔特·希斯在一种实验动物的下丘脑（位于丘脑下部的大脑核心的一部分）中植入了电极，并释放出一阵微弱的电刺激，狗作出了愤怒的反应。当希斯将同样强度的电流送入下丘脑前面的区域时，动物就镇定下来，并很快入睡。再过了很久以后，一位西班牙神经科学家约西·德尔加多利用斗牛进行了同样的下丘脑愤怒控制实验。他在牛的下丘脑前部植入一根电极，然后进入斗牛场，手握着一个控制箱，箱子会通过电极发出电脉冲。牛被放入斗牛场，看见了德尔加多，很愤怒，并开始攻击。德尔加多毫不退缩，按下一个键，牛就停下来了，并转过头去。
在耶鲁大学，德尔加多和其它几位同事于50年代用电极在老鼠和猫身上做了同样给人留下深刻印象的研究，虽然没有这样富于戏剧性。他们给老鼠或猫的扁桃体——“边缘系统”的一部分或者是古老的哺乳动物大脑，即一系列位于丘脑和皮层之间的结构——发送一道微弱的电流，使其出现害怕行为。后来，德尔加多及其他人通过外科手术在人类病人身上做过同样的实验。当一位病人接受这道电流时，他说他感觉到就好像他刚好从一辆汽车身边擦身而过，另一位说，他感觉着就好像“某种可怕的事情就要发生”在她身上了。这些感觉在电流关掉后立即就消失了。
一种支持情绪的边缘系统理论的完全不同的证据，是在70年代由一位发展心理学