El agente inicial que induce la aparición de estrés se denomina estresor. Este es un estimulo o una situación que desencadena respuestas nerviosas y endocrina; puede ser de naturaleza fisica como la deshidratación o la exposición continuada al frío, o de naturaleza psicológica, como aquellas situaciones que son interpretadas como amenazas para la sobrevivencia o para mantener la forma de vida. Por ejemplo, la violencia y el maltrato, dificultades familiares, el despido de un trabajo o una situación económica difícil.
En los vertebrados, el hipotálamo es la primera estructura que se encarga de procesar los estímulos generados por los agentes estresores y dirigir una respuesta inconsciente y rápida ante estos, la que suele ser parecida entre los distintos grupos animales, incluida nuestra especie. Posteriormente, el cerebro se encarga de producir respuestas conscientes y mas complejas, las que varian de un individuo a otro según su experiencia, contexto cultural y situacion emocional.
Por ejemplo, ante una amenaza fisica, el hipotálamo desencadena una serie de cambios fisiológicos que reconocemos como miedo. Para enfrentar al estresor, el organismo requiere aumentar la cantidad de sangre que llega al cerebro y músculos. También debe aumentar el aporte de oxígeno y glucosa transportados por la sangre a estos órganos. La adrenalina que puede actuar como neurotransmisor y hormona, y el cortisol son ejemplos de sustancias químicas que permiten estas funciones. El estrés genera respuestas que determinan que el organismo reciba un mayor aporte de oxígeno y glucosa, esto explica porque aumenta la frecuencia cardíaca y la respiratoria