交感神经的信号可导致扩瞳肌肉收缩，从而扩散瞳孔。面部交感神经受损可以导致单侧瞳孔缩小（Horner's syndrome）。

人类在看到引起兴趣的物品，或者兴奋的时候瞳孔也会扩大。心理学的研究发现，瞳孔大于平均的人脸，特别是女性的脸被认为更美。

阿托品等药物可以扩散瞳孔，视光学中用来消除验光过程中瞳孔反射的影响。另外LSD、可卡因等毒品也可导致瞳孔扩散。

瞳孔扩散被用来判断死亡。