Các nhà khoa học đã giải thích được hiện tượng thời gian trôi mau khi tâm trạng con người đang hưng phấn, và kéo dài lê thê những lúc bạn u sầu.
Việc chụp ảnh não đã cho thấy những hình thái hoạt động khác nhau của não, phụ thuộc vào mức độ tập trung cho công việc. Nếu cứ chú ý mãi vào việc thời gian sẽ trôi đi như thế nào – như chúng ta vẫn làm khi buồn rầu – não sẽ kích hoạt một dạng hoạt động khiến ta tưởng như chiếc kim đồng hồ tích tắc chậm hơn.
Kết quả cho thấy một mạng lưới các vùng trên não được gọi là vùng vân vỏ não (cortico – striatal loop) hoạt động mạnh hơn khi người tham gia tập trung sự chú ý vào thời gian.
Theo các nhà nghiên cứu, nếu não bận quan tâm tới nhiều khía cạnh khác nhau của công việc, nó sẽ phải dàn trải nguồn tài nguyên ít ỏi của mình, và dành sự chú ý khiêm tốn cho thời gian. Vì thế những giờ phút qua đi mà chúng ta gần như không nhận thấy, và cảm giác dường như nó trôi nhanh hơn.
Tuy nhiên, nếu não không bị kích thích theo cách này, nó sẽ tập trung toàn bộ tinh lực vào việc theo dõi diễn tiến của thời gian. Điều đó khiển ta cảm thấy như thời gian lê chậm chạp, trong khi có thể đây mới chính là sự nhận thức chính xác.
Sự giống nhau của nhiều vùng trên não cùng tham gia ước lượng thời gian là ở chỗ, chúng đều đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chuyển động, và chuẩn bị cho những hoạt động mới, giống như khi một nhạc sỹ giậm chân, hoặc một vận động viên đoán đợi tiếng còi của trọng tài.