거짓말 탐지기(lie detector), 즉 거짓말 탐지기(polygraph)의 이면에 있는 과학은 측정 가능한 신체적 반응을 유발하는 스트레스를 유발한다는 생각을 중심으로 전개된다. 우리가 거짓말을 할 때, 감정을 조절하는 뇌의 한 부분인 편도체가 활성화된다. 그것은 변화된 호흡, 증가된 심장박동, 높아진 혈압, 땀, 그리고 자신도 모르게 하는 근육 움직임과 같은 관찰 가능한 변화에 이르게 한다. 거짓말 탐지기 검사는 다양한 생리학적인 반응을 관찰함으로써 이러한 반응을 활용한다. 실험 동안, 피실험자들은 호흡 활동, 심장 신호, 그리고 피부 전도도 (땀샘의 전기적 활동)를 측정하는 센서들에 연결된다. 검사자들이 더 심각한 질문을 할 때 반응을 비교할 수 있도록 해주는 악의 없는 질문들을 통해 기준 판독값이 설정된다. 법 집행 기관과 정보 기관에서 널리 사용되지만, 거짓말 탐지기의 정확성은 여전히 논란의 여지가 있다. 지지자들은 거짓말 탐지기가 정확하게 행해지고 해석될 때 약 87 퍼센트의 정확성을 자랑한다고 주장한다. 오늘날, 관계자들은 범죄 수사로부터 보호 관찰 청문회에 이르기까지 다양한 맥락에서 그 기술을 활용한다. 그러나 비평가들은 거짓말 탐지기 결과의 신뢰도에 의문을 제기한다. 그들은 거짓말 탐지기에 의해 감지된 생리적 변화가 거짓말 이외의 불안이나 불편함과 같은, 요인에서 비롯될 수 있다고 주장한다. 더욱이, 개인은 자신의 생리적 반응을 조절하는 방법을 배울 수 있으므로, 검사를 효과적이지 않게 만든다. 최근 몇 년 동안, 신경 과학의 발전은 인간 행동과인지의 복잡성을 밝혔다. 연구에 따르면 습관적인 거짓말쟁이들은 시간이 지남에 따라 둔감한 생리적 반응을 보일 수 있으며 거짓말 탐지기 결과의 해석을 더욱 복잡하게 만들 수 있다. 거짓말 탐지기 검사를 둘러싼 논쟁은 법원이 그 결과를 법정 증거로 허용해야 하는지 여부까지 확장된다. 일부 장소에서는 거짓말 탐지기의 사용을 허용하지만, 다른 곳에서는 신뢰성과 타당성에 대한 우려로 인해 거짓말 탐지기 결과를 제외한다. 얼굴 미세 표현을 분석하는 것과 같이, 속임수를 탐지하는 대안적인 방법들이 견인력을 얻고 있다. 이러한 접근법들은 생리학적 반응에만 의존하기보다는 행동적 신호를 해석하는 데 초점을 맞추고 있다.