實驗證據表明氣味會引起情緒，並連結著情緒記憶。 氣味會引發情緒反應，而情緒反應通常定義為由獎勵和懲罰刺激誘發的情緒狀態。 例如，獵物聞到捕食者的氣味會引起逃生，新生嬰兒會沿母親的乳房的氣味方向挪動。不同的氣味可以引起個體的情感反應，這些反應可能是愉快的，也可能是不愉快的。 能引發情感的氣味會影響認知和情緒。
有的氣味能引起面部的厭惡表情，造成工作記憶中斷，而還有的氣味則削弱氣惱。影響情感的氣味能夠調節心理和生理狀態。 有研究顯示，柑橘香味能改善抑鬱症患者心理狀態和提高免疫功能（Komori et al.,1995）。 橡樹葉發出的綠葉氣味是息肉蛾交配的條件(Riddiford,1967)，而且綠葉的氣味能讓人愉快(Sano et al.,2002)。此外，綠色葉草氣味還能減輕壓力引起的血漿促腎上腺皮質激素(ACTH)、降低體溫(Nakashima et al.,2004)玫瑰精油能抑制壓力引起的面板屏障破壞和唾液皮質醇升高 (Fukada et al.,2012)，甜橙和薰衣草能減輕牙科診所患者的緊張焦慮(Lehrner et al，2000,2005)。
眼眶前額皮質和杏仁核透過熟悉味覺，可以增強嗅覺對味道的記憶，這為以前中性的氣味產生情緒反應提供了一種方法。患者通常聞到牙科診所的丁香酚味道就會產生負面的恐懼心理。氣味能誘發人們對經歷中味道的記憶，這種氣味非常強大，能喚醒人們過去的各種記憶。透過氣味聯想記憶和學習在嬰幼兒時期就有了。 例如，孕婦吃的食物會影響到她的後代對氣味的喜好。這種聯想式對氣味的習慣能調節行為。
對人類和動物的研究證實，氣味可以誘發透過鼻腔通道抵達邊緣系統的杏仁核和前額葉皮質，引發不同的情緒狀態，改變自主神經狀態，並存儲在海馬體中成為情景式記憶。
從現代醫學的研究可以證明，精油作為一個氣味劑，可引發情緒的變化，同時，研究也證明，情緒的變化可以引發荷爾蒙分泌的變化和生理狀態的改變。因此，精油在治療心理問題、內分泌問題等方面有很大的挖掘潛力。
