詹姆斯和朗厄提出他们的理论后不久，就遭到了许多人的批评，特别是来自实验生理学家和神经病学家的批评。
1921年达纳（Charles L.Dana）发表了一篇严厉批评詹姆斯—朗厄理论的论文。他在论文中说道：
我有一位病人……她从马上跌了下来，并摔断了脖子（在第3颈椎和第4颈椎处）。她的四肢完全瘫痪了，也完全丧失了颈部以下的皮肤感觉和深部感觉，也没有了所有的深部反射……她活了差不多有一年，在这段时间里我还是看得到她表现出忧伤、快乐、不悦和喜爱之情。她的性格也没有任何变化……如果从外周理论（peripheral theory）[1]出发就很难解释为什么对她的情绪毫无影响，尽管她的骨骼系统实际上完全不能动了，她的交感系统也是如此。
20世纪20年代，美国生理学家坎农（Walter Brad⁃ford Cannon）用猫做了一系列的实验。他发现，当切断了猫从内脏到中枢神经系统的神经之后，猫依旧表现出愤怒、厌恶、恐惧和欢乐的情绪反应。他还发现内脏反应要慢于有意识的情绪反应。此外，坎农指出伴随着强烈的情绪反应的内脏反应是弥散的和非特异性的，因此看上去都十分类似的心跳加快、消化腺受到抑制、血糖升高、支气管扩张如何能表示各种不同的情绪体验？他还指出有些内脏反应根本就与情绪无关，例如发烧、血糖降低、窒息等。更有甚者，有许多内脏变化根本就意识不到情绪，因为内脏中很少有感觉神经。
不过也有人立即反驳坎农，他们认为坎农所讲的当猫没有内脏反馈时依旧表现出“发怒”缺少依据，你怎么知道猫确实是真正“发怒”了呢？
坎农的回答是用人作为受试者。例如他对一些大学生注射肾上腺素以后会引起许多和情绪反应相关的内脏变化，如心跳加快，双手发抖，全身打寒颤。然而这些学生虽然都表现出这样的身体变化，但是绝对没有任何情绪感受。
坎农还举出许多病例，这些病人几乎完全麻痹，但是他们依然有和正常人那样的情绪。坎农的这一系列工作使许多人不再相信詹姆斯—朗厄理论。巴德（Philip Bard）在1927年指出：对于詹姆斯—朗厄理论，“至多只能讲躯体反应有可能略微增强产生情绪意识的中枢过程”。
当代情绪研究的领军人物之一、葡萄牙裔美国神经科学家安东尼奥·达马西奥（Antonio Damasio）有一次询问当今最杰出的歌剧演员雷斯尼克（Regina Resnik），她演了几千场像《卡门》（Carmen）和《克吕泰墨斯特拉》（Clytemnestra）这样的歌剧，怎么能忍受得了几千夜的大喜大悲，怎么能让自己不受她所演的角色的激情的影响？她的回答是，一旦掌握了她演技的秘密就一点也不困难了。没有一位观众在看她演出的时候能猜到她只是表面上表现出如此而已，其实她并不感受到这一切。不过她也承认有一次在演出柴可夫斯基的《黑桃皇后》（The Queen of Spades）[2]时，当她一个人留在黑暗的舞台上扮演因惊吓致死的老伯爵夫人时确实感到自己就是伯爵夫人而惊恐万分。但是这最后一种情况除了她的表情之外，是否还有其他因素呢？例如黑暗的舞台，或许还有骇人的音乐。这就不得而知了。
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