チョークスリーパーを受けた人間が、抵抗する間もなく急速に意識を失う現象には、人体の血流制御システムが深く関わっています。多くの人が「息ができなくなって窒息する」と誤解しがちですが、実際には呼吸の停止よりも遥かに早いスピードで脳への血流が物理的に遮断されています。
人間の首の両脇には、脳へ酸素と血液を送り届ける太い「総頸動脈」が走っています。チョークスリーパーはこの左右の頸動脈を同時に強い圧力で圧迫する「ブラッドチョーク（血流絞め）」と呼ばれる構造をとっています。首が完全にロックされると脳幹や大脳皮質への酸素供給が即座にストップし、脳は活動維持ができなくなって約5秒から8秒という極めて短い秒数で失神（ブラックアウト）に至ります。
さらに、頸動脈が分岐する部分に存在する血圧センサー「頸動脈洞」が外圧を受けることで、自律神経反射（頸動脈洞反射）が誘発されます。これにより急激な徐脈（心拍数の低下）と血圧降下が同時に引き起こされ、血流低下に拍車をかけるダブルの作用が働きます。気道を塞いで窒息させるエアチョーク（息絞め）が数分単位の時間を要するのに対し、血流を直接止めるチョークスリーパーが一瞬で人間を無力化できるのは、この解剖学的な必然性によるものです。
