雖然這個(gè)問題在生活中十分常見，醫(yī)學(xué)上卻沒有確定的研究結(jié)論。較普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為：這是眼瞼下分布著的血管顯出的顏色。缺乏睡眠使得皮膚顯得蒼白，因而使血管的顏色看上去加深了。

　　這種現(xiàn)象之所以發(fā)生在眼睛下方，是因?yàn)檫@個(gè)部位的皮膚是人體全身最薄的，只有0.5毫米（其它部位為2毫米左右），這里的血管距離皮膚表面很近，因而會在眼睛下方產(chǎn)生暗藍(lán)色的陰影。這種觀點(diǎn)缺乏研究證據(jù)，不過比起其它一些沒有根據(jù)的猜測，這種解釋還是比較靠譜的。根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，冷敷（例如用冷的茶包或者黃瓜片）以及咖啡因軟膏對于睡眠不足引起的黑眼圈有即時(shí)的緩解效果，而這二者都具有收縮血管的功能。這可以算作是一個(gè)旁證。

　　另一種相關(guān)的解釋是缺乏睡眠會使毛細(xì)血管膨脹，增加其可見度。這種說法可能的依據(jù)是缺乏睡眠時(shí)血壓會上升這一事實(shí)。此外，困倦時(shí)揉眼睛也可能會加深血管的可見度。

　　醫(yī)學(xué)上針對黑眼圈的研究，主要集中在長期的或由某種癥狀導(dǎo)致的黑眼圈。黑眼圈本身可以由很多原因引起，缺乏睡眠只是其中之一。遺傳、過敏反應(yīng)、貧血（缺鐵）、懷孕、月經(jīng)、脫水、一些藥物、衰老等都會產(chǎn)生黑眼圈。而且不同原因?qū)е碌暮谘廴Γ渖頇C(jī)制可能完全不同。例如，缺鐵導(dǎo)致黑眼圈的機(jī)制和缺乏睡眠相似，都是由皮膚變蒼白而凸顯的；遺傳因素或懷孕導(dǎo)致的黑眼圈，往往與黑色素的沉積有關(guān)；而隨著年齡增加而出現(xiàn)的黑眼圈，則與皮膚變薄變松弛、陰影加深有關(guān)。與這些原因引起的黑眼圈相比，睡眠不足引起的黑眼圈很容易消退，對健康影響不大，因而相關(guān)的研究文獻(xiàn)不多。