Психофизиоло́гия, наука о физиологических (нейронных) механизмах психических процессов и состояний, индивидуальных различий. Развивается на стыке психологии, нейронаук и математики. Фундаментальная для психофизиологии проблема соотношения психических и физиологических процессов, изначально рассматривавшаяся в философии как частный случай психофизической проблемы, в конце 19 – начале 20 вв. выделилась в качестве самостоятельной «психофизиологической проблемы» – взаимосвязи психики и мозга (И. М. Сеченов, В. Вундт, И. П. Павлов, К. Лешли, Л. С. Выготский, А. Р. Лурия).

Официальный статус самостоятельной научной дисциплины психофизиология приобрела в 1982 г. на 1-м Международном конгрессе психофизиологов в Монреале, где была создана Международная психофизиологическая ассоциация со своим печатным органом – журналом Internаtional Journal of Psychophysiology.

В фундаментальной психофизиологии исследуются нейрофизиологические механизмы сенсорных и когнитивных процессов, двигательной активности, функциональных состояний (сон и бодрствование, эмоции, стресс), возрастных и индивидуальных различий, психических расстройств. Разработки прикладной психофизиологии используются в различных областях психологии, педагогики и медицины.

В современной психофизиологии физиологические механизмы психики изучаются не только на макроуровне (целостный организм, нейроны и нейронные сети), но и на субклеточном молекулярно-генетическом уровне. Возникли новые направления психофизиологии: системная психофизиология, исследующая психику как результат взаимодействия функциональных систем мозга (П. К. Анохин, В. Б. Швырков, Ю. И. Александров); клиническая психофизиология, изучающая мозговые (нейронные, биохимические) механизмы нарушений психики (А. Р. Лурия, У. Г. Пенфилд, Н. П. Бехтерева, Э. С. Гершон, В. С. Рамачандран, Дж. Риццолатти и др.); российская школа векторной психофизиологии, ориентированная на исследования нейронных механизмов психики человека и животных (Е. Н. Соколов, Ч. А. Измайлов, Г. Г. Вайткявичус). Психофизиологические исследования, начатые в экспериментах на человеке, продолжаются в нейрофизиологических опытах на животных и завершаются построением математической модели, интегрирующей данные психологии и физиологии.

Методы психофизиологии делятся на инвазивные (ИН, от англ. invasion – вторжение), предполагающие оперативное вмешательство в работу нервной ткани, и неинвазивные (НИН), не требующие такого вмешательства. Среди ИН методов, применяемых также в медицине (в нейрохирургии), наиболее распространёнными являются экстирпация (удаление) отдельных участков мозга, искусственная стимуляция разных его областей с помощью электрического тока и химических веществ, методы радиоавтографии (введение в мозг радиоактивных соединений для изучения строения и специализации нервных структур), иммуногистохимии (избирательное «выключение» отдельных участков мозга с помощью антител), нейрогенетики (воздействие на геном животных и создание т. н. трансгенных животных). К НИН методам относят методы экспериментальной психологии (пороговые измерения, факторный анализ и многомерное шкалирование, поведенческие методы); методы регистрации вегетативных и двигательных реакций организма – электрического сопротивления кожи (кожно-гальваническая реакция), активности сердца (ЭКГ), просвета периферических кровеносных сосудов (фотоплетизмография), электрического активности мышц тела (электромиография) и глаз (электроокулография), дыхания (пневмография); методы электроэнцефалографии, магнитоэнцефалографии, томографические методы, или методы «визуализации активности мозга» (рентгеноструктурная, позитронно-эмиссионная и магнитно-резонансная томография); моделирование механизмов психических процессов на основе построения т. н. искусственных нейронных сетей.