Thời gian phản ứng được đo bằng cách xác định khoảng thời gian từ khi một sự kiện xảy ra đến khi cơ thể phản ứng với nó. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng đồng hồ bấm giờ, điện tử với máy tính hoặc sử dụng khoảng cách đo được. Thời gian phản ứng thay đổi tùy theo độ tuổi, sức khỏe, trạng thái tinh thần và các yếu tố khác.
Phép thử thước là một cách chính xác để đo thời gian phản ứng. Yêu cầu một người ngồi xuống với một cánh tay trên bề mặt phẳng và bàn tay đưa ra qua mép. Giữ một cây gậy ngay trên ngón cái và ngón trỏ, và nhờ người đó nắm lấy ngay khi nó rơi xuống. Ghi lại quãng đường mà chiếc thước đã rơi trước khi người đó bắt được nó và điền nó vào công thức t = căn bậc hai của 2d /g, trong đó "t" là thời gian, "d" là khoảng cách và "g" là 9,8.
Khi có một kích thích nào đó, chẳng hạn như một quả bóng bay vào người, mắt là bộ phận đầu tiên nhận ra và gửi hình ảnh đến não. Sau đó, bộ não ra lệnh cho các cánh tay đưa lên và che đi khuôn mặt. Thời gian phản ứng càng nhanh thì khả năng bóng đập vào mặt người đó càng ít. Các vận động viên thường có thời gian phản ứng cao, đây là một phần lý do giúp họ chơi tốt môn thể thao này.