Эти два вида реакции связаны с особенностями течения нервных процессов в коре головного мозга. При сенсорном виде реакции в предварительном периоде, ещё до наступления сигнала, сознание спортсмена заполнено ожиданием сигнала, представлением о нём; при этом слуховые центры коры (при звуковом сигнале) возбуждены в гораздо большей степени, чем все другие; они наилучшим образом подготовлены к ожидаемому восприятию звукового сигнала.
В зависимости от этих особенностей нервных процессов в коре головного мозга своеобразно протекает и самый процесс реакции. При сенсорном виде реакции в предварительном периоде условно-рефлекторно возбуждены сенсорные центры, моторные же центры заторможены и не подготовлены в достаточной мере к тому, чтобы быстро, по сигналу, провести двигательные импульсы.
Благодаря этому спортсмен быстро воспринимает раздражение, осознаёт сигнал, на который нужно действовать, и лишь после этого у него начинается подготовка двигательных центров к совершению требуемого движения: появляется представление о движении, возбуждаются определённые двигательные центры, напрягаются мускулы, которые до этого находились в спокойном, неподготовленном состоянии.
Происходит более или менее значительное запаздывание с выполнением движения, так как при сенсорной реакции, после того как раздражение воспринято, приходится тратить какое-то время на то, чтобы подготовить моторные центры к предстоящему движению. На это, естественно, уходит какое-то время, и поэтому процесс реакции растягивается, делается более длительным.
Иначе протекают все эти процессы при моторном виде реакции. Когда сознание спортсмена заполнено представлением о тех движениях, которые он должен совершить, в коре головного мозга будут особенно возбуждены двигательные центры: спортсмен уже ясно представляет себе те движения, которые он должен совершить. Напряжение двигательных центров будет связываться с напряжением и соответствующих мышечных групп: иногда спортсмен едва-едва удерживается от того, чтобы не вырвать старт.
Поэтому, как только раздаётся сигнал, сейчас же, почти мгновенно, осуществляется и соответствующее действие, спортсмену не приходится тратить излишнего времени на подготовку моторной группы к совершению стартового движения. Поэтому моторная реакция протекает значительно быстрее, чем сенсорная.
Наряду с указанными (сенсорной и моторной) реакциями существует ещё и так называемая нейтральная реакция, при которой в предварительном периоде спортсмен на старте старается равномерно распределить своё внимание между ожиданием раздражения и подготовкой предстоящего движения. Он старается в одинаковой степени подготовить к предстоящему реагированию и сенсорные, и моторные центры.
Длительность процессов реакции или скорость течения её во времени обычно измеряется в тысячных долях секунды (условно называемых сигмами). Путём тщательных исследований различных типов реакции удалось выяснить, что моторная реакция обыкновенно требует 100—125 сигм, в то время как сенсорная реакция — 175—200 сигм. Нейтральная же реакция занимает среднее место — около 150 сигм.
Если спортсмен при моторной реакции потратит на подготовку движения 125 сигм, а при сенсорной — 175 сигм, то разница составит 50 сигм, или пять сотых секунды. Этот короткий промежуток времени трудно уловить на глаз, однако он сыграет свою роль: при моторной реакции на старте спортсмен будет иметь некоторое преимущество во времени по сравнению с сенсорной реакцией.
Если заснять старт «лупой времени», можно увидеть на плёнке, что, когда первый спортсмен (с моторной реакцией) уже начал своё движение, другой (с сенсорной реакцией) всё ещё продолжает стоять на месте; первый сдвинулся уже почти на четверть шага, и только тогда второй начинал своё движение, так как ему потребовались на взятие старта дополнительные 0,05 секунды.
Старт является примером так называемой простой реакции; в ней весь процесс реакции необыкновенно упрощён: имеется только один заранее известный раздражитель (сигнал), на который надо реагировать, и только одно, заранее известное и хорошо выученное, ответное движение, которым надо отвечать на этот сигнал.
Однако в спортивной деятельности мы наблюдаем целый ряд случаев, когда в процессе реакции имеют место несколько возможных раздражений и несколько ответных на них движений, причём заранее неизвестно, какое именно раздражение наступит и каким именно движением надо будет отвечать. В таких случаях реакцию называют сложной.