Главное положение теории Джемса-Ланге о решающей роли периферических изменений оспаривалось также и некоторыми физиологами, в том числе Шеррингтоном, который показал в опытах с животными, что отделение висцеральной системы от ЦНС не изменяет их общего поведения в ответ на воздействия, вызывающие эмоции. Несмотря на серьезную критику, которой подвергалась периферическая теория эмоций, она в различных своих вариантах продолжала удерживаться в психологии вплоть до появления исследований Кеннона, Барта и др., которые заставили полностью отвергнуть ее. Данные, полученные Кенноном, позволили установить, что особенности эмоций не находятся в соответствии с возникающими висцеральными изменениями, что «те же самые висцеральные изменения происходят при самых разных эмоциональных состояниях и при состояниях неэмоциональных»; что висцеральные изменения являются относительно медленными и наступают уже после того, как возникла эмоциональная реакция («Мы сначала пугаемся, а затем бледнеем»); что, наконец, искусственное вызывание у людей висцеральных изменений путем введения адреналина не вызывает соответствующей эмоции («Я чувствуя себя так, — свидетельствует один из испытуемых Кеннона, — как если бы я был испуган»). В результате исследований Кеннона и исследований, аналогичных им, а также на основе анализа данных, полученных при изучении патологических изменений в эмоциональной сфере, возникающих при поражении подкорковых центров, произошел окончательный переход от периферических к «центральны» теориям эмоций.
Согласно схеме, предложенной Кенноном-Бартом, эмоциональные состояния объясняются специфической деятельностью центральной нервной системы и непосредственно связаны с деятельностью таламуса. Так называемая «активационная теория эмоций» Д. Линдслея, опирающаяся на данные электроэнцефалографических исследований функциональных соотношений коры больших полушарий, гипоталамуса и ретикулярной формации, рассматривает эмоции как результат активирующего влияния на кору нижнего отдела последней; при этом функции эмоций заключатся в гомеостатической регуляции висцеральных процессов. Известна также теория Папеца, подчеркивающая преимущественную роль лимбической системы.
К «центральным» теориям принадлежат также представления о механизме эмоций, выдвинутые И.П. Павловым. Он различал, с одной стороны, врожденные эмоции, связанные с удовлетворением или неудовлетворением врожденных инстинктов (эмоции голода, полового влечения, гнева), а с другой, — чувства, возникающие вследствие изменеий условий протекания условно-рефлекторных по своей природе динамических стереотипов («Нужно думать, — писал И.П. Павлов, что нервные процессы полушарий при установке и поддержке динамического стереотипа есть то, что обыкновенно называется чувствами в их двух основных категориях ― положительной и отрицательной ― и в их огромной градации интенсивностей»).