从进化的观点分析，人类对垃圾食品的欲望可以追溯到史前时代，高卡路里的食物可以提供更多的能量，使摄入者的生存概率更大，于是大脑就将摄入高卡路里的食物看作愉悦行为，指挥人们去寻找高油脂、高糖分的食物。进入现代，虽然食物的来源保障充足，但是人类的大脑依旧重复同样的化学反应。所以垃圾食物总让人产生强烈的食欲。例如甜食能让大脑分泌类鸦片活性肽，从而减轻疼痛；油炸食物也总是能提高顾客的点餐率。
人们都知道甜食和油炸食物对健康不利，但是就是爱吃，而且觉得好吃。以油炸食物为例，当食物置入滚烫的油里时，一连串的化学反应便开始产生。油的温度很高，几乎是水的沸点的两倍，所以当食物置入油中，表面的水分就会散失并形成气泡。食物表面的水分一旦散失，就会发生两件事：食物表面会脱水并形成一层脆壳；散失的水分子在食物上留下缺口，使油分子得以进入食物内，进而出现食物吸油的现象。
大多数的油会增加食物的脂肪含量，同时改变食物的味道，尤其是食物表层在油炸过程中大量脱水而形成的脆壳，会让食物的味道更好。这也是为什么油炸食品一定要趁热吃，因为一旦放冷了，不酥脆了，味道也就变差了。
味觉的享受确实会让大脑产生愉悦感，而情绪也是促成人们对垃圾食品产生欲望的另一个因素。例如感到压力时，身体会释放皮质醇。皮质醇的基本功能是增加血糖水平，为细胞提供能量，抑制免疫系统，促进脂肪、蛋白质和碳水化合物新陈代谢。皮质醇同时抑制瘦素和胰岛素分泌，从而增强饥饿感。
除了压力，其他负面情绪也会导致对垃圾食品的渴求。儿时，父母常常将糖果当作奖励和示爱的工具。当小孩长大成人，潜意识中依旧将高糖、高脂食物看作奖励。