在心理学的定义中，微表情被视为是心理应激微反应的一部分。心理学家认为，它是人类的本能，既不受主观思维控制，也没有办法真正被掩饰，因此，它无法被伪装。所以，不管当事人用何种方法试图掩饰自己的内心情绪，他也不能完全隐藏自己的微表情。微反应的英文原文是“Micro-expressions”，通常译为微表情，所以在本文中，我们所说的广义微表情，就是指心理应激微反应，它包含面孔微反应、身体微反应和语言微反应三个部分。而这三种微表情，就是FBI克敌制胜的秘密武器。
虽然微表情是一闪而过的，很多时候人们难以观察到对方所流露出的这些微表情，但是，人们的大脑还是会本能地受其影响，而这种影响会让人们重新审视对方的情绪，自然也会影响人们的判断。比如，如果对方是发自内心地高兴，那么他表现出来的笑容就是自然丰满的，不含其他情绪的；但是，如果对方的表情里夹杂了“冷笑”这一微表情，我们就会本能地感觉到对方的笑容不真诚、不可信。
在应用上，微表情侧重于对个体压抑的内心情感的发掘。比如，在一个本该悲伤的环境中，当事人确实也表现出了非常悲痛的表情，可是他向上翘起的嘴角，却表明他的内心其实并不悲伤。尽管他希望自己表现出悲伤的样子，可是他的微表情“出卖”了他。而这种被自身理性压制、表现得不明显或非常短暂的情绪，就是我们把握对方真实内心的科学依据。