Penggunaan karikatur dalam pengenalan wajah dan persepsi wajah telah ditelaah dalam bidang psikologi kognitif, persepsi visual, visi komputer, dan pengenalan pola.[41] Penelitian menunjukkan bahawa gambar wajah yang dilebih-lebihkan—menggunakan sistem pembuat karikatur terkomputerisasi seperti yang disebutkan di atas—secara umum lebih mudah dikenali daripada foto orang tersebut. Hal ini dikenal sebagai caricature effect ('efek karikatur').[45] Penelitian juga menunjukkan adanya reverse-caricature effect ('efek karikatur balik'), iaitu bahawa orang yang sudah pernah melihat karikatur seseorang kemudian menjadi lebih mudah mengenali foto orang tersebut.[46] Fenomena ini diduga disebabkan oleh ciri-ciri wajah yang memang berbeda dan dilebih-lebihkan dalam karikatur membuat wajah lebih mudah dikenali. Ciri-ciri wajah yang lain daripada yang lain merupakan hal penting dalam pengenalan wajah dan wajah yang memiliki ciri khusus memang lebih mudah dikenali daripada wajah yang umum.[47] Karikatur juga telah dipelajari sebagai mekanisme untuk memperbaiki tingkat pengenalan sketsa atau foto komposit wajah pelaku kriminalitas.[43][48][49]