Seks i zaljubljenost imaju zajedničku neurološku osnovu. Sudeći po rezultatima istraživanja grupe naučnika sa univerziteta u Ženevi, puka seksualna želja i zaljubljenost aktiviraju istu moždanu regiju, samo na različitim mestima. U isto vreme se aktiviraju i druge moždane regije koje su zadužene za organizaciju osećaja i mentalnih aktivnosti koje omogućavaju upoznavanje društvenog sveta.

Naime, sprovedeno istraživanje se zasnivalo na upoređivanju snimaka magnetne rezonance mozga pojedinaca koji su posmatrali erotske slike i onih koji su posmatrali sliku svog partnera. Ispostavilo se da seksualna želja aktivira regije mozga koje inače stimuliše zadovoljstvo (npr. hrana), dok zaljubljenost stimuliše one regije koje inače aktivira zavisnost od droge.

Na osnovu ovih saznanja zaključeno je da se zaljubljenost razvija pomoću dela nervnog sistema koji reguliše osećanja i zadovoljstvo i aktivnosti moždanih regija koje su povezane sa očekivanjem nagrade, formiranjem navika i odgovorima na vizuelne nadražaje. Ukratko, reč je o apstraktnoj predstavi čulnog iskustva tipičnog za želju.

Vođa ovog istraživanja je definisao zaljubljenost kao zavisnost koja se stvara od seksualne želje u trenutku kada je ona ostvarena. Dok seksualna želja ima tačno određen cilj, zaljubljenost je mnogo apstraktnija i kompleksnija i ne zavisi mnogo od fizičkog prisustva određene osobe.