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在上学的时候大家常听到老师说这样一句话：“睁大你们的眼睛看看，这道题是怎么解的！”在现实生活中，当老师需要强调一个问题的重要性时，都会让学生睁大眼睛仔细看。这是因为人们睁大眼睛的时候有诸多好处，如更容易采集到光线，更容易看清楚对象，获得更多的视觉信号，便于采集所处环境的情况信息，从而起到帮助大脑判断刺激源的性质和程度大小的作用。
反过来，人在被刺激源有效影响之后，产生惊讶情绪的一瞬间也会下意识地睁大眼睛。此时还会停止一切肢体动作，然后抬起头、睁大眼睛、挑起眉毛、张开嘴巴，这一系列动作组成了惊讶情绪标准的面部表情。
惊讶的情绪从本质上来讲就是人体的本能反应。这种表情出现的原因是，在人们接收到刺激信息的时候，在本能驱使下停下一切肢体动作，从而保证大脑思维的高度集中和高速运转，在很短的时间里（研究表明人内心感到惊讶的时间大约是1/4秒），被激活全部的感觉器官（感觉器官集中于面部）消耗掉了全部神经系统的力量来努力收集刺激源的信息。在主体主观判断刺激源没有危险之后，身体才会继续原来的动作。这样既是谋而后动，对刺激源做出正确的应对，也是因为主体本身能量消耗剧烈，无暇顾及其他事情。
惊讶的面部表情和恐惧的面部表情是有一些相似之处的。惊讶出现时，额肌会充分收缩，双眉整体上移，前额可能会形成横纹。上睑肌收缩，在和额肌的共同作用下使眼睛充分睁大，露出虹膜以及部分上眼白。这样可以露出更多眼球，便于采集光线和刺激源的信息。
此外，人在惊讶时还会下颚下垂，下嘴唇向下移动，嘴巴自然张开，上嘴唇保持自然，同时配合一次快速吸气。人在受刺激的一瞬间，是不能马上判断出刺激源对自身是有利还是有害的，这时候身体便会在条件反射下做出一些准备——先吸一口气，为身体接下来的动作提供能量储备。
因为主体接触到刺激源的时间是不受主体控制的，所以主体在停止一切肢体动作的时候，可能会以不同的身体形态做出惊讶的表情。就头部的形态而言，可以偏着头、低着头、侧着头，甚至头部根本不面向刺激源。
在这一瞬间的惊讶（判断过程）之后，如果主体察觉刺激源是善意的，那么就很可能继续前面所停止的状态，也可能会产生奔跑、欢笑等肢体活动来表达出内心的惊喜。如果刺激源是负面的，那么大脑就需要做出判断，是逃跑还是战斗。
在实验中，研究者还发现人的大脑可以将意外刺激源的风险等级分得很细，不同风险的刺激源引发的惊讶表情也不同，风险程度越低，惊讶的表情也就越难以辨认。中等程度的惊讶与饱满程度的惊讶相比较，就显得眼睛睁开的程度不够大，眉毛抬的程度不够高，嘴巴可能只是轻微张开，甚至不张嘴，如果没有张开嘴，那就一定会有通过鼻子进行深呼吸的动作。到了轻微程度的惊讶时，可能只会眼睛睁大，而眉毛由于主观意识的控制几乎没有太大的变化，仅保留上眼睑的提升。
在现实生活中，达到饱满程度的惊讶表情是很少见的。因为现今社会资讯大爆炸，人们的见识都很广，不会对新鲜事物表现出太多的好奇和诧异，而且成年人不喜欢公开自己内心的真实想法，很少喜怒形于色。
这样分析下来，惊讶的表情已经很明显了。在惊讶这个表情中，眉毛可以没变化，嘴巴可以不吸气，但是上眼睑一定会上提，露出超过平时更多的虹膜上缘；并且在眼睛睁大的那一瞬间，整个身体都会通过静止来配合；吸气可以通过鼻子来完成，而且这个动作不容易被察觉，但吸气的趋势是一定会有的。
惊讶情绪所产生的表情属于过渡型表情。惊讶情绪产生的过程就是主观意识对刺激源进行判断的过程，一旦当事人的主观判断有了结果，那么表情就会由惊讶转变为其他类型的表情。
一般来说，出现在惊讶表情之后的会有恐惧、喜悦或愤怒的表情。在转换过程中，上一个表情并不会全部消失，而是会或多或少地保留一些惊讶的表情。这就导致上一个表情遗留下的表情会和另外一个表情相结合，从而形成了新的组合表情，这种表情被形象地称为惊恐的表情、惊喜的表情或惊怒的表情。
打比方说，当刺激源给我们带来足够多也足够刺激的信息时，我们会做出惊讶的表情，而在大脑判断之后发现刺激源是积极性的，那我们就会由惊讶转变为惊喜，就好比我们买彩票之后中大奖、足球赛中喜欢的球队以弱胜强等。在生活中因为主体主观需求不同，所以不同的事情都有机会引起主体产生惊喜情绪的机会，这种惊喜的情绪在生活中是很常见的。
小刚在学校里面是数一数二的好学生，不论是笔试科目，还是体育项目，他都能够考出优异的成绩。在生活中，小刚也特别喜欢帮助他人，和同学、朋友之间相处得十分要好，不仅是老师眼中品学兼优的优等生，也是同学们心目中的好伙伴。
这天，一年一度的家长会要召开了，小刚十分期待，同桌小红发现小刚很亢奋，就说道：“小刚你可牛了，老师一定会在家长会上表扬你的，你可是我们班的榜样！”小刚笑了一下，没有接话。
半个小时后，家长们基本上都到齐了。老师看了下时间，走进教室，他看了看小刚，然后对他说：“小刚，你爸爸打电话和我说他临时有事，不能来参加家长会了。”小刚的眼神一下就暗了下来。老师看了摇了摇头，准备开始会议。
这时候忽然听见教室门口传来敲门声，小刚抬起头，一下子呆住了，两只眼睛睁得大大的，眉毛高高扬起，满眼的不可思议，嘴巴张开深吸一口气，站起来惊喜地叫了一声：“爸！”小刚的爸爸冲小刚笑了笑，和老师道了声抱歉，走到小刚身边，然后拍了拍小刚的肩膀说：“对不起，爸爸迟到了。”
相反地，如果刺激源带来的是大量的负面刺激，就会产生负面情绪并表现出相吻合的表情。当我们突然间在草丛中发现一条蛇时，自然又惊又怕，会下意识地做出惊恐的表情；有的人曾经做过违法乱纪或是一些违反公共道德的事情，在真相被揭穿的那一瞬间，他是惊讶的，当行为人发觉自己的所作所为引起的后果非常严重时，就会产生既惊讶又恐惧的情绪。此外，惊讶也会转变为悲伤，如知道了非常不好的消息；也可以转变为愤怒，如老板受到员工的挑衅；也可能转变为厌恶，如看到朋友家本来很可爱的小动物变得又脏又臭等。