Es la rama de la biopsicología que estudia los mecanismos neurales de la conducta interviniendo directamente en la aEsctividad del encéfalo en experimentos controlados —los métodos de intervención en la actividad del encéfalo más frecuentes son los quirúrgicos y los eléctricos—. La psicología fisiológica casi siempre utiliza como sujetos de estudio a animales de laboratorio, ya que al enfocarse como manipulación directa del cerebro y experimentos controlados se excluye el uso de sujetos humanos en la mayoría de los casos. Existe también una tradición de investigación básica en psicología fisiológica; por lo general el énfasis se sitúa en la investigación que contribuye al desarrollo de teorías sobre el control neural de la conducta, más que en la investigación con una utilidad práctica inmediatas

La neuropsicología es el estudio de los efectos psicológicos del daño cerebral en pacientes humanos. Es obvio que, por razones éticas, no se puede someter a sujetos humanos a procedimientos experimentales que hagan peligrar el funcionamiento normal del cerebro Por consiguiente, la neuropsicología se ocupa casi exclusivamente de estudios de casos clínicos y estudios cuasiexperimentales de pacientes con lesiones cerebrales

La neurociencia cognitiva es la rama de la biopsicología más reciente, pero actualmente figura entre las más activas y apasionantes. Los neurocientíficos cognitivos estudian las bases neurales de la cognición, término que por lo general se refiere a los procesos intelectuales superiores, como son el pensamiento. la memoria, la atención y procesos de percepción complejos

La psicofisiología es la rama de la biopsicología que estudia la relación entre la actividad fisiológica y los procesos psicológicos en sujetos humanos evolución, genética y capacidad de adaptación de la conducta. Algunos de estos psicólogos estudian la conducta en el laboratorio, otros se dedican a la investigación etológica —el estudio de la conducta animal en su medio ambiente natural. Dado que dos importantes áreas de la investigación biopsicológica utilizan a menudo análisis comparativos, los he incluido como parte de la psicología comparada. Una de ellas es la psicología evolucionista (una subdivisión que se centra en comprender la conducta considerando sus probables orígenes evolucionistas

La rama de la biopsicología que se ocupa de la biología de la conducta en general, más que específicamente de los mecanismos neurales de la conducta, es la psicología comparada. Quienes se dedican a la psicología comparada comparan la conducta de distintas especie.

La psicofarmacología es similar a la psicología fisiológica, salvo que se centra en la manipulación de la actividad neural y la conducta mediante fármacos. De hecho, muchos de los primeros psicofarmacólogos eran sencillamente psicólogos fisiológicos que pasaron a la investigación farmacológica, y muchos de los psicofarmacólogos de hoy en día están muy identificados con ambos enfoques. Sin embargo, el estudio de los efectos de los fármacos sobre el cerebro y la conducta ha llegado a especializarse tanto que la psicofarmacología se considera una disciplina aparte.