理論簡介
恐怖谷理論是一個關于人類對機器人和非人類物體的感覺的假設。它在1969年由日本機器人專家森昌弘提出假設，當機器人與人類相像超過95%的時候。由于機器人與人類在外表﹑動作上都相當相似，所以人類亦會對機器人産生正面的情感；直至到了一個特定程度，他們的反應便會突然變得極之反感。哪怕機器人與人類有一點點的差别，都會顯得非常顯眼刺目，讓整個機器人顯得非常僵硬恐怖，讓人有面對行屍走肉的感覺。
人形玩具或機器人的仿真度越高人們越有好感，但當達到一個臨界點時，這種好感度會突然降低，越像人越反感恐懼，直至谷底，稱之為恐怖谷。可是，當機器人的外表和動作和人類的相似度繼續上升的時候，人類對他們的情感反應亦會變回正面，貼近人類與人類之間的移情作用。
也許正因為如此，許多機器人專家在制造機器人時，都盡量避免“機器人”外表太過人格化，以求避免跌入“恐怖谷陷阱”。
産生原因
根據森昌弘的理論，随着類人物體的拟人程度增加，人類對它的好感度亦随之改變。恐怖谷就是随着機器人到達“接近人類”程度時候，人類好感度突然下降的範圍。會活動的類人體比靜止類人體變動的幅度更大。恐怖谷現象可以用以下想法解釋，如果一個實體充分地“不夠拟人”，那它的類人特征就會顯眼并且容易辨認，産生移情作用。在另一方面，要是一個實體“非常拟人”，那它的非類人特征就會成為顯眼的部分，在人類觀察者眼中産生一種古怪的感覺。
原因來源有幾個，一是源于高仿真形态下真假的不确定帶來的不安。仿真度很低，人們不怕，因為知道那是假的，仿真度高到一定程度，人們有時候就不确定真假，把真人當假人，把假人當真人，都會吓到人。另外，源于一種威脅感。和人類如此相似卻非人類，會讓人覺得會遭到潛在的威脅。
另一個可能性是，病患者與屍體跟一些類人機器人有很多視覺上的畸形相似，引出觀察者同樣的驚慌和情緒劇變。這種反應在機器人的情況上比屍體會更糟，因為人們能輕易明白自己對屍體厭惡感覺的原因，但卻無法清楚了解自己為何對機器人産生這種厭惡。行為上的畸形包括疾病的行為特微、神經學上的狀态甚或精神上的機能障礙，再次喚起觀察者嚴重的負面情緒。
這現象也能用進化心理學的言語解釋。首先，處于恐怖谷的實體已足夠地拟人，能被視為人類物種的一員。根據進化心理學的理論，經過數百萬年的物競天擇，沒有被大自然淘汰的現存人類腦部中有一種邏輯偏袒性，提供一種高度能力去感應并且排斥那些反映遺傳性疾病或缺乏健康的整體外表上微觀或宏觀人類畸型。因此無意地（也可以有意地，假如觀察者明确地對此作出思考），那些反常的類人實體在人類基因庫中會有的潛在沖擊，同樣會響起觀察者的警告。這解釋了為什麼人類總很難覺得進行性接觸的類人實體十分有魅力。
反對聲音
有些機械人科學家曾重重地批評恐怖谷理論，指出森昌弘圖表中最右邊的部分毫無根據，因為至二十一世紀初的技術隻能做到拟人性不高的機械人。曾制造仿真女友機械頭顱，美國機械人研究者David Hanson說，恐怖谷的概念“完完全全地是一個僞科學，但人們卻待之以科學”。卡内基梅隆大學的人類－機械人互動研究者Sara Kiesler質疑恐怖谷的科學地位，提出“我們有證據顯示出它是對的，也有證據顯示它是錯的”。
人與人之間的接觸亦是如此，結識之後的感覺會低于初始，恐怖谷理論曲線是人與非己物體接觸時産生的必然曲線。該理論并非隻限于人與機械人之間，所以該理論的主體不該是“機械人”，而是“人”。中國有句古詩可以完美解釋——人生若隻如初見！
反對重點：
1.由于對人的視覺産生恐懼，導緻人可能會出現消極情緒。
2.對科技的不完善所導緻的不安全因素。
電影中
縱使一般的實驗結果及應用僅限于機器人身上，恐怖谷的原理甚至可以伸延應用于計算機動畫的角色上。美國的電影評論家Roger Ebert曾應用恐怖谷的概念于電影中類人角色的化妝及服裝上，特别在《活死人之地》中。
有些人認為恐怖谷是制作電腦動畫的難處。很多對于電腦動畫的影評都引恐怖谷為他們不喜歡某特定電影的原因。這個理論引申出如果希望令人類對某物件好感增加的原因，是盡量在卡通人物的外表上加入少些人類特征，以免堕入“恐怖谷陷阱”。
電影中恐怖谷的例子，可以在彼思公司的玩偶提尼曆險記中找到。電影中嬰孩的臉全由電腦繪出，跟人類差别不大，但卻惹起小孩子的恐懼和反感。二維的影像令恐怖谷的效果減少，但嬰孩的臉的細節依然令人物看起來既邪惡又世故。而《玩具總動員》中的胡迪也被視為恐怖谷的例子。
藝術作品
對于恐怖谷，作家斯科特·麥克勞德（Scott McCloud）在他的作品認識漫畫（Understanding Comics）中提出另一個版本的剖析。他指出，一些結構簡單的卡通人物，更能讓讀者保留想像空間及增強他們的認同感。因此，一個簡單的卡通人物能使讀者代入他們的自我認知；相反，要是卡通人物的結構漸趨複雜甚達接近照片的程度，人們會感到那是遠離自己的“他”，對于認知感到困難。
McCloud主要從事具像派藝術，例如電子遊戲、漫畫與動畫，而非像森政弘般探讨真實世界中的類人實體。森政弘的一篇短論文也曾提及過藝術作品上的恐怖谷理論：他提出人類圖案的藝術“理想化”會比真實人類的臉孔更能令好感回升（以佛的傳統表達方式作為例子）。
遊戲中
随着遊戲機與個人電腦的發展，電子遊戲中的恐怖谷将會越來越常見，特别在“次世代”的硬件中。
圖形處理器的制造商NVIDIA及ATI（現已并入AMD）制造了技術展示樣本，描繪出更真實的人類特征。
在過去的E3電子娛樂展覽中，索尼公司曾展示一些繪像已步入恐怖谷的預售硬件。在2000年，索尼公司以PlayStation 2的情緒引擎展示了一個真實的老人臉孔。在2005年，索尼展示了影星Alfred Monlina在真實燈光散射下的臉孔表情變化。2006年，美商藝電公司展示了以一種嶄新表情捕捉技術所繪畫的泰格·伍茲頭部，而這正是她在市場上稱之為Playable Universal Capture（或簡稱為UCAP）的技術。另一個展示品則來自預售的“Heavy Rain”。電影中展示一個女人正聆聽遊戲的一部分。
