La midriasi fisiologicamente avviene in condizioni di carenza di luce ambientale: la dilatazione della pupilla infatti permette di aumentare le quantità di luce che entrano nell'occhio e stimolano la retina. Vi sono alcune risposte fisiologiche che causano midriasi, come il riflesso ciliospinale, evocato da uno stimolo nocicettivo (doloroso) a livello del collo: si avrà quindi una dilatazione omolaterale alla zona stimolata (sinistra o destra).