生理心理学是研究心理现象和行为产生的生理过程的心理学分支。它试图以脑内的生理事件来解释心理现象。又称生物心理学、心理生物学或行为神经科学。
生理心理学，研究心理现象的生理机制。主要内容包括神经系统的结构和功能、内分泌系统的作用，本能，动机，情绪，睡眠，学习和记忆等心理和行为活动的生理机制。在一些神经心理学和生理心理学的专著里，内容上有不少重叠之处，生理心理学的部分知识构成了医学心理学的基础知识，但是一般认为它是独立于医学心理学的一门心理学分支学科，两者仅是相近的学科。
首先提出生理心理学这一学科名称的应属《生理心理学纲要》的作者、实验心理学的创始人冯特。此书是第一本生理心理学专著，可以说是作者设想的一门新的科学领域的梗概。意在说明心理学可以用客观的、生理学的方法加以研究。然而从神经生理和脑功能方面探讨心理现象和行为的实验工作却早已由神经学家和生理学家开始了。
法国的神经学家弗卢朗早在1824年即开始用切除部分脑区的方法来研究脑的各部分结构与心理能力的关系，提出的结论是：脑是由多个器官合成的，各器官的功能有所区别，大脑是智力器官，小脑是协调运动的器官，延脑是维持生命的器官。而大脑本身的性质是统一的，知觉、意志和一切智力都在此器官中，而且彼此是不可分的。
德国的医生和生理学家希齐希和弗里奇1870年首次发表了用电流刺激狗的大脑皮层的不同区域所获得的结果，发现刺激大脑皮层额叶的某些部位时可产生个别的肢体运动，这是大脑皮层功能定位说的最初实验根据。1876年费里尔将电刺激法应用于胡狼、猫、豚鼠、鸽、鱼和蛙等动物。结果确定了感觉和运动功能的脑定位原则。此后德国生理物理学家赫尔姆霍茨测量神经冲动传导的速率，探讨颜色视觉和听觉的原理。
20世纪初英国生物学家谢灵顿开始研究感觉心理学，发表了颜色视觉、闪光视觉以及触觉和肌肉动觉的研究结果，提出了内感受器、外感受器和本体感受器等术语；他阐述了神经元、突触和神经系统的整合作用的概念，并且研究了脊髓的反射机制。发现了肌肉的神经支配的兴奋和抑制的交互方式以及神经元的兴奋和抑制的空间和时间的总和作用；他强调人类意识的独特性质，认为不能将心理简化为脑功能，因此他的心理学被认为是二元论的。
差不多与谢灵顿同时代，但观点相反的是苏联的生理学家巴甫洛夫，他开创了经典条件反射的实验工作；研究了条件反射形成和发展的许多规律，如强化、消退、自然恢复、泛化、分化或兴奋的扩散和集中；认为胃液或唾液的条件反射的分泌就是心理性质的分泌，而条件反射则是一种高级神经活动，由此提出高级神经恬动规律的学说；他认为动物有两种类型的反射活动：无条件反射，等同于物种的本能行为；条件反射，即学习的行为，两者都属
