Biološka psihologija, znana tudi kot vedenjska nevroznanost in psihobiologija, je študija fizioloških procesov in njihovega vpliva na človeško vedenje. V skladu s tem konceptom je vedenje neločljivo povezano s somatskimi ali fiziološkimi izkušnjami, ki jih ustvari možganska interpretacija čutnega vpliva. Zato biološka psihologija domneva, da imata um in telo soodvisen odnos in da vedenje poganjajo čutne zaznave, ki temeljijo na fiziologiji.
Avicenna (980-1037 n. št.), perzijski zdravnik, je bil prvi znanstvenik, ki je odkril odnos med psihologijo in fiziologijo. To je v nasprotju z dualističnim stališčem Platona in Aristotela ter pozneje Renéja Descartesa. Descartes je v svojem delu Meditacije o prvi filozofiji izrazil svoje prepričanje, da je um, za katerega je menil, da je sedež čustev, ločen pojav od bioloških možganov, ki so imeli več opraviti z inteligenco. Čutil je, da čustveni pojavi torej niso odvisni od fizične snovi možganske snovi.
V 19. stoletju je psiholog William James v svojem temeljnem učbeniku The Principles of Psychology (1890) predstavil idejo, da je treba psihologijo preučevati v povezavi z biologijo. Jamesovo stališče je pritegnilo veliko pozornosti, saj se je poleg psihologa izobraževal tudi iz fiziologije. Drugi psiholog, Knight Dunlap, je napredoval koncept biološke psihologije s pisanjem knjige An Outline of Psychobiology (1914). Ustanovil in izdajal je tudi revijo Psihobiologija.
Nevroznanstveniki in družboslovci upajo, da bodo s študijem biološke psihologije izboljšali kakovost življenja tistih, ki morda trpijo zaradi kognitivnih motenj, ki jih včasih spremljajo fizični primanjkljaji. Zato sta tako avtizem kot Alzhemierjeva bolezen zelo zanimiva za biološke psihologe. V primeru avtizma lahko prizadeta oseba doživi hude in precej opazne motorične motnje. Pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo se poleg možnega fizičnega poslabšanja z napredovanjem bolezni vse bolj poslabšajo kognitivne in vedenjske sposobnosti.
Področje biološke psihologije se ukvarja tudi z iskanjem rešitev za psihiatrične motnje, kot sta shizofrenija in klinična depresija. Na splošno velja, da so čustva in vedenje povezana s kemičnim neravnovesjem v možganih in disfunkcionalnim prenosom nevronov. Nevrotransmiterji so naravne kemikalije v možganih, ki prenašajo signale med živčnimi celicami. Ko je njihovo delovanje moteno, ima na splošno škodljiv učinek na razpoloženje osebe. Motnja lahko povzroči depresijo ali slušno in/ali vidno zaznavanje v primeru shizofrenije.