Вечен въпрос, по който има всякакви мнения. През 2005 година холандски учени от Университета в Амстердам подлагат картината на анализ със специален софтуер за разпознаване на лицеви изражения и според технологията усмивката на Мона Лиза е 83% щастлива, 9% отвратена, 6% уплашена, 2% ядосана, по-малко от 1% неутрална и 0% изненадана.
В много поп продукции се излага и шеговитата теза, че Лиза просто е имала развалени зъби, нещо нормално за онова време, и нито тя, нито Леонардо да Винчи са искали те да се виждат.
Последните изследвания върху тази популярна мистерия обаче са направени от лекари от „Brigham and Women’s Hospital“ в Бостън. Болницата е филиал на Harvard Medical School.
Анализът на лекарите ограничават възможните заболявания, които жената може да е имала, и на които може да се дължи загадъчната й усмивка. Основното е намалена функция на щитовидната жлеза. Д-р Мехра, автор на изследването и директор на центъра по сърдечносъдови заболявания в болницата, отхвърля предишни спекулации с липидно разстройство или болест на сърцето, защото Лиза Герардини умира чак на 63 години.
Хипотироидизъм се характеризира с оредялата коса, пожълтялата кожа и възможна гуша. Според Мехра тези симптоми ясно се виждат на картината. Освен това Герардини ражда малко преди да позира за портрета, което прави възможно тя да е имала средродилно възпаление на щитовидната жлеза.