交感神經的信號可導致擴瞳肌肉收縮，從而擴散瞳孔。面部交感神經受損可以導致單側瞳孔縮小（Horner's syndrome）。人類在看到引起興趣的物品，或者興奮的時候瞳孔也會擴大。心理學的研究發現，瞳孔大於平均的人臉，特別是女性的臉被認為更美。阿托品等藥物可以擴散瞳孔，視光學中用來消除驗光過程中瞳孔反射的影響。另外LSD、古柯鹼等毒品也可導致瞳孔擴散。瞳孔擴散被用來判斷死亡。眼睛遇到強光時，虹膜括約肌收縮導致瞳孔縮小以保護眼底。這個過程受腦幹支配。因而醫學上用失去瞳孔反射來判定死亡。
