Füsioloogiline psühholoogia on psühholoogia haru, mis tegeleb käitumise bioloogiliste alustega, mitte aga käitumise sotsiaalsete mõjudega. Seda tuntakse ka kui bioloogilist psühholoogiat, biopsühholoogiat või psühhobioloogiat ning see on tihedalt seotud neuroteadusega. Füsioloogilised psühholoogid uurivad aju elektrilisi ja keemilisi funktsioone ja tegevusi ning nende seost inimese vaimse kogemuse ja käitumisega. See psühholoogia haru on lähenemine psühholoogilisele uurimistööle, mida kasutatakse paljude erinevate psühholoogiliste nähtuste uurimiseks.
Füsioloogilises psühholoogias on mitu fookusvaldkonda. Enamik uuringuid keskendub ajule ja neuroloogilisel tasandil toimuvatele reaktsioonidele. Põllu arengu alguses olid fookuses aistingud ja taju, näiteks aju reaktsioon tuttavatele lõhnadele. Füsioloogilised psühholoogid uurivad sageli neurotransmittereid, nagu serotoniin ja dopamiin, sealhulgas psühhiaatriliste ravimite väljatöötamist, mis vähendavad aju keemilist tasakaalustamatust.
Mõningaid aineid, mida tavaliselt peetakse puhtalt sotsiaalseteks, saab uurida füsioloogilise psühholoogia vaatenurgast. Näiteks peegelneuronite uurimine aitab selgitada, kuidas inimesed teiste inimestega empaatiat tunnevad. Peegelneuronite uurimine uurib, kuidas ühe aju neuronid aktiveeruvad, kui see inimene või loom jälgib, kuidas keegi teine käitub, mis neid samu neuroneid aktiveerib. See on kasulik inimeste abistamiseks, kes võitlevad sotsiaalse suhtlusega, näiteks autistidega.
Füsioloogilises psühholoogias kasutatakse palju erinevaid tehnikaid. Aju füüsiliste struktuuride ja funktsionaalse aktiivsuse uurimiseks kasutatakse sageli masinaid aju vaatamiseks, näiteks magnetresonantstomograafias (MRI). Teised meetodid hõlmavad peas olevaid elektroode, mis jälgivad ajutegevust, või loomade ajju sisestatavaid juhtmeid, mis stimuleerivad erinevaid aju struktuure. Inimesi, kes on kogenud ajukahjustusi, uuritakse sageli, et teha kindlaks, milline ajuosa on kahjustatud ja milline on kahjustuse vastav mõju inimese käitumisele.
Selles psühholoogiauuringute harus kasutatakse mõnikord kirurgiat, eriti loomuuringutes, aga ka inimestel, kellel tehakse ajuoperatsiooni muude haigusseisundite, näiteks vähi või epilepsia tõttu. Kirurgid uurivad teatud ajustruktuuri stimuleerimise või kahjustuse mõju käitumisele ja inimese ajuoperatsiooniga patsientide puhul inimese subjektiivsele kogemusele. Kirurgia kasutatakse selles valdkonnas vähem, kuna kättesaadavaks said täpsed ja mitteinvasiivsed ajukuvamise tehnikad.
Loomade uurimine on füsioloogilises psühholoogias vastuoluline eetiline probleem. Loomadega katsetamine on selle valdkonna paljude uuringute jaoks väga oluline ja võib anda uurimistulemusi, mis aitavad paljusid inimesi. Teadlased peavad järgima uuritavate loomade hooldamise ja kohtlemise eetilisi juhiseid, kuid loomade kannatusi tuleb ette ka siis, kui need on viidud miinimumini. Eelkõige võivad loomade õiguste rühmad olla vastu loomade kasutamisele selles uuringus.