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大量的研究表明，人类婴儿在其出生的第一年里就能体现出外表特征数量，而且其行为表现遵循韦伯定律。斯皮尔克使用视觉抑制范式研究婴儿的随机数量的外表特征能力。实验过程是先给半岁大的婴儿重复出示一系列的相片，并在当中放置了数量相同的物体。等到婴儿注视照片的时间明显缩短且不耐烦后向婴儿出示新的照片，新的照片中既包含了相同数量的物体又包含了不同数量的物体。实验发现，当新照片的数量与旧照片的数量达到一定比例时，婴儿就会选择用更多的时间观察新的照片。经过后续的研究发现，随着人类（多动物）个体的成长，他们对于数量的辨别能力显著提高，并且用韦伯系数做标准可以清晰明了地得出这一结论。
出生仅仅几个月的婴儿就能分辨1∶2比例下的数量差别，不到一岁的婴儿能分辨2∶3比例下的数量差别。三岁、四岁、五岁、六岁儿童及成人的随机数量的外表特征的韦伯系数也不同。总体看来，随机数量的外表特征敏锐度在婴儿期和幼儿期发展迅速，之后会缓慢增长直至三十岁。用韦伯系数作为随机数量的外表特征能力标准还得到了相关研究的支持。很多研究者发现使用韦伯系数作为指标，可以有效检验随机数量的外表特征能力与个体数学表现的关系。后续元分析研究也得到了积极结果，认为韦伯系数与个体数学成绩有关，并且在控制非随机数量的外表特征因素如IQ、空间能力和工作记忆等之后相关仍然存在。
在正常人群之外，也有很多存在计算障碍等异常心理现象的个体行为的表现遵循韦伯定律，只是其韦伯系数与正常人的韦伯系数有显著不同之处。卢吉·皮扎米格莱昂等发现正常儿童的随机数量的外表特征敏锐度会随年龄增加而提高，但有计算障碍的儿童的随机数量的外表特征敏锐度则远低于正常儿童的水平。在随机数量的外表特征敏锐度上的损伤程度还能够预测个体在符号数学运算中的成绩。通过对韦伯系数的测量，可以帮助家长、老师等尽早识别出数量能力发展异常的个体，及时给予相应的训练和指导，帮助他们提升自身的能力。
上述有关随机数量的外表特征的发展心理学研究从另外一个层面支持了随机数量的外表特征遵循韦伯定律的判断，但作为行为结果同样不够充分，因此应该从神经表达层面寻找更为直接的证据。
低阶感知觉连贯外表特征的一个重要的生理基础是在外周水平上广泛存在的各类感受器，对于随机数量的外表特征，寻找类似于初级感受器的神经表达就成为判断其是否为连贯外表特征的关键证据。随机数量的外表特征神经生理基础的突破性成果来自于2002年。尼德尔以受过训练的猴子为对象，通过单细胞记录方式研究动物的数量认知，发现大脑联合皮层存在一组特异神经元。后来研究者将这类神经元称为“数字神经元”。心理学家卢吉·皮扎米格莱昂等在后续研究中发现人脑的顶内沟水平区域和额中也存在数字神经元。
数字神经元的发现促使心理学研究者们进一步地去探讨数字神经元神经表达的特点。尼德尔和米勒发现动物常常对单个数字神经元的诱导激发与呈现的视觉刺激数量有一致性，这说明神经元会对某个“偏好的数量”表现出最大的诱导激发。当刺激数量离偏好数量越来越远时，神经元的诱导激发会逐渐降低。这一神经反应过程可用对数定律或幂定律拟合，而且最重要的是，改变刺激的外在物理属性并不会影响数字神经元的活动。研究者由此推论猴子的随机数量的外表特征可能与感知觉外表特征一样遵循心理物理学定律。在动物研究的基础上，研究者对人类与动物的随机数量的外表特征进行对比研究，发现成人与动物的随机数量的外表特征反应十分接近，也遵循韦伯定律。除了来自单个神经元的实验结果外，同样的结果也可以表现在群体神经元水平上。
关于数量为连贯外表特征最直接的证据来自近期的人类大脑成像研究。海威等通过技术研究人类顶叶皮层上随机数量的外表特征的结构，采用连贯刺激实验方式，发现随机数量的外表特征在大脑顶叶皮层上表现出按大小顺序排列的拓扑结构，这一结果在很大程度上支持数字线理论，也即随机数量的外表特征为连贯性表达的观点。
尽管随机数量的外表特征的神经表达还有很多尚未清楚的机制等待研究者探索，但从目前所得到的研究结果来看，大多数研究者认为随机数量的外表特征作为一种高阶认知外表特征，在大脑中的外表特征具有连贯性的特征，与外部物理世界之间存在连贯的映射关系，很大程度上遵循韦伯定律。
有关随机数量的外表特征模式的研究对理解人类数学能力的发展以及教育干预有重要的作用。以往研究多以实验研究为主，其支持证据散见于多种论著中。从心理物理学的方向出发，可以提出支持随机数量的外表特征与韦伯定律关系的有效证据：随机数量的外表特征在行为层面上遵循韦伯定律；在发展层面上，不同发展阶段中个体的随机数量的外表特征行为均遵循韦伯定律；在神经表达上，数量信息在大脑中外表特征是连贯性的，其神经表达遵循韦伯定律。基于上述证据，可以支持随机数量的外表特征遵循韦伯定律，具有连贯性质的观点。这与以往研究的观点是一致的。从生物进化观点看，韦伯定律所反映的生理机制具有适应性意义，能够促进个体相应行为的进化。作为人类与动物所共有的基本认知能力，随机数量的外表特征遵循韦伯定律有利于个体的进化和繁衍。