Các nhà tâm lý học tính đến sinh học của con người trong quá trình tham vấn, chẩn đoán và nghiên cứu vì rất thường xuyên, sức khỏe tâm lý và sinh lý ở con người có liên quan đến nhau. Nhiều tình trạng tâm lý xuất phát một phần hoặc toàn bộ từ sinh lý của một người.
Nghiên cứu về mối tương quan giữa sức khỏe sinh học và tâm lý được gọi là khoa học thần kinh hành vi, tâm lý học sinh học, tâm lý học hoặc tâm lý học sinh học. Thông thường, các dự án nghiên cứu khoa học thần kinh hành vi tập trung vào các mô hình động vật, được sử dụng để mô phỏng các phản ứng tiềm năng của con người. Đối tượng của con người cũng được sử dụng để kiểm tra các giả thuyết.
Các cơ chế di truyền, môi trường và phát triển đều được tính đến khi các nhà khoa học thần kinh hành vi tạo ra các thí nghiệm và phân tích kết quả. Dữ liệu đáng tin cậy có được bằng cách thao tác với một thuộc tính cụ thể trong một đối tượng sống hoặc trong môi trường thử nghiệm. Phản ứng của chủ thể sống đối với sự thay đổi, cho dù đó là bên trong hay bên ngoài, đều được đo lường và đánh giá kết quả.
Kích thích điện, hóa học và từ trường đều được sử dụng trong các dự án nghiên cứu về tâm lý sinh học. Thông thường, phản ứng của đối tượng thử nghiệm được đo và ghi lại thông qua EEG, fMRI, kỹ thuật ghi đơn vị hoặc đa điện cực.
Bằng cách điều tra các mối quan hệ giữa các phản ứng sinh lý và tâm lý, các nhà tâm lý học và nhà khoa học có được sự hiểu biết sâu sắc hơn về bệnh lý của con người nói chung. Đổi lại, sự hiểu biết sâu rộng hơn sẽ dẫn đến những tiến bộ trong thực hành dựa trên bằng chứng và cũng dẫn đến việc phát triển các lựa chọn điều trị tốt hơn.