人体交感神经兴奋，去甲肾上腺素等儿茶酚胺类物质分泌增加，从而使人的心跳加快，毛细血管扩张，即表现为脸红。

当您感到尴尬时，您的身体会释放肾上腺素。这种激素是天然的兴奋剂，会对身体产生一系列影响，这些都是战逃反应的一部分。肾上腺素使您的呼吸和心跳加快，让您做好逃离危险的准备。您的瞳孔会放大，这样就可以看到尽可能多的东西。肾上腺素还会减慢您的消化过程，使能量重新传入肌肉。您在尴尬时感觉到的颤抖就是所有这些反应共同作用的结果。

肾上腺素还会使您的血管膨胀(称为血管舒张)，加快血液流动和氧气输送。这就是脸为什么会变红。脸上的血管会响应化学递质腺苷酸环化酶发出的信号，使肾上腺素大行其道。最后，您脸上的静脉会扩张，导致更多的血液流过血管。这时，您的脸就会变红，别人便知道您正处于尴尬之中。换句话说，肾上腺素导致更多局部血液流过脸颊。

这听起来很有道理，不过，有趣的是，这是静脉的一种反常反应。其他类型的血管都会对肾上腺素作出反应，但通常来说静脉不会这样。在人体其他部位，肾上腺素释放时，静脉没什么反应，激素对它们的影响很少，甚至没有。

喝酒或者兴奋等原因都会使我们脸红，但在尴尬时出现的脸红却和这些情况都不一样，因为只有这种脸红是由肾上腺素触发的。

有些人接受手术来控制自己的脸红反应。赤面恐惧症(Erythrophobia)是一种由害羞引起的心理恐惧，患者通常见人就会脸红。有的人会为此接受手术，切除脊柱中控制脸红的细微神经。这种手术叫做胸交感神经阻断术(endothoracic sympathectomy)，该手术已被证明可以有效控制脸红。