Дял от експерименталната психология, който изучава физиологичeскитe механизми на поведението и на психичната дейност. Физиологичната психология, която първоначално е представлявала цялата експериментална психология на XIX век, постепенно се разграничава от нея и се обособява като самостоятелна дисциплина. Днес тя покрива обширната област от психологията на усещанията до биохимичните механизми на съня или на паметта, от ученето до сексуалното поведение. Нейната амбиция е не само да уточни органичните структури и техните функционални връзки, участващи в тези дейности, но и да създаде „физиология на функционирането на целия организъм във връзка със средата" (Ж. Пацяр).