パチンコ
パチンコの大当たり時には、脳から大量のβ-エンドルフィン、ドーパミンなどの神経伝達物質（脳内麻薬とも呼ばれる）が分泌される。このため一種の薬物依存に近い状態に陥り、パチンコに依存する恐れがある（『報酬系』）。心理学者のバラス・スキナーによるネズミを使った実験（スキナー箱）では「ボタンを押すと"必ず"エサが出る」仕組みより、「ボタンを何回か押していると、"ランダムに"エサが出ることがある」仕組み（「間欠強化」）の方が、急にエサを出さなくなった場合であっても、ネズミは長い時間に渡ってボタンを押し続けることが判明しており、多くのパチンコ客が『ハマリ』に陥った場合でもパチンコを続けるのは、この仕組みで説明できる。
ギャンブル依存症
生理学的な研究として、ギャンブル依存者と健常者にギャンブルの対象となるゲームをさせた際の心拍数の比較がある。健常者の心拍数はゲーム中に増加するものの終了後すぐに平常値に戻る。これに対しギャンブル依存者の心拍数はゲーム開始後の増加が早く、しかもゲーム終了後も増加している状態（頻脈）が長時間持続する。このことから、ギャンブル依存者はギャンブルの対象となるゲームをした際に過度に興奮し、しかも興奮から醒めにくい身体的特徴を帯びていると推測される。ギャンブル依存者は知的な作業をさせた際の脳波測定（脳波の左右差の測定）においても特徴を示す。健常者の場合、言語的な作業をさせると左半球が、図形的・感覚的な課題を与えると右半球が活動を高めるが、ギャンブル依存者にはこのような活動の高まりがみられない。