沙赫特和另一位美国心理学家辛格(J.Singer)设计了一项实验，用来证明以上三个因素在情绪中的作用，
沙赫特的两因素情绪理论
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实验过程：实验前告诉被试，要考察一种新维生素化合物对视敏度的影响效果。在被试同意的前提下，为他们注射药物。但实际上控制组接受的是生理盐水，实验组被试接受的是肾上腺素。肾上腺素使被试出现心悸、颤抖、灼热、血压升高、呼吸加快等反应而处于典型的生理唤醒状态。
药物注射后，将实验组被试分为三组，“告知组”：告诉被试药物会导致心悸、颤抖、兴奋等反应；“未告知组”：对被试说药物是温和的，不会有副作用；“误告知组”：告诉被试药物会导致全身麻木、发痒和头痛。然后，人为地安排两个实验情境：“欣快”情境与“愤怒”情境。
实验组三组被试各有一半进入“欣快”情境，另一半进入“愤怒”情境。当被试进入“欣快”情境时，看见一个人（实验助手）在室内唱歌、跳舞、玩耍，表现得十分快乐，并邀请被试一同玩耍。而进入“愤怒”情境的被试则看见一个人（实验助手）正对填写着的一张调查表发怒、咒骂、跺脚，并最后撕毁调查表；被试也被要求填写同样的调查表，表上的题目带有人身攻击和侮辱性，并会引起人极大地愤怒，
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《沙赫特的两因素情绪理论》(http://meiwen.anslib.com)。实验假设：如果生理唤醒单独决定情绪，那么三组被试应该产生同样的情绪；如果环境因素单独决定情绪，那么所有进入“欣快”情境的被试应该产生欣快，所有进入“愤怒”情景的被试应该产生愤怒。
实验结果：控制组和告知组被试在室内安静地等待并镇静地进行他们的工作，毫不理会同伴的古怪行为；未告知组和误告知组被试则倾向于追随室内同伴的行为，变得欣快或愤怒。
结果分析：控制组被试未经受生理唤醒，告知组被试能正确解释自身的生理唤醒，他们都不被环境中同伴的情绪所影响，因此没有任何情绪反应；未告知组和误告知组被试对自身的生理唤醒没有现成的解释，从而受到环境中同伴行为的暗示，把生理唤醒与“欣快”或“愤怒”情境联系起来并表现出相应的情绪行为。
结果表明：生理唤醒是情绪激活的必要条件，但是真正的情绪体验是由对唤醒状态赋予的“标记”决定的。这种“标记”的赋予是一种认知过程，个体利用过去经验和当前环境的信息对自身唤醒状态作出合理的解释，正是这种解释决定着产生怎样的情绪。
所以，无论生理唤醒还是环境因素都不能单独地决定情绪，情绪发生的关键取决于认知因素。 沙赫特的实验和理论引起了相当大的影响，但是也受到了批评，缺乏对实验的先在效度的分析，实验设计复杂，后人难以重复得出相同的结果。但是，沙赫特的研究毕竟为情绪的认知理论提供了最早的实验依据，对认知理论的发展起到了一定的推动作用。