人类通过五大感官（视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉）捕获外界信息，其中视觉和听觉是反应测试中最常用的刺激源。不同感官的信息处理速度存在显著差异：视觉信号从接收至大脑识别需约40-80毫秒，听觉则仅需20-50毫秒，这也是声音反应通常比视觉反应更快的原因。
视觉信息处理始于视网膜：视杆细胞（负责明暗）和视锥细胞（负责色彩）将光信号转化为电脉冲，经双极细胞传递至神经节细胞，形成视神经。信号抵达丘脑的外侧膝状体（约10毫秒）后，会被筛选并投射至枕叶视觉皮层，在这里完成从"看到"到"理解"的转化。
触觉反应依赖皮肤中的机械感受器，轻触信号通过脊髓丘脑束上传，路径比视觉更短，基础处理时间仅需30-60毫秒。但复杂触觉识别（如区分物体形状）需顶叶皮层参与，会增加100-200毫秒。
大脑的感官整合区（如顶叶联合皮层）能同步处理多感官信息，当视觉与听觉信号来源一致时，反应速度可提升15-30%；若信号冲突（如视听不同步），则会导致反应延迟，这一现象被称为"感官竞争"。