Psihofizika pokušava razumjeti odnos između fizičkog podražaja i psihološkog dojma koji stvara ili kako fizički svijet utječe na um. Veza između percepcije i psihofizike je da je percepcija jedan od konstrukta koji se ispituje u psihološkom dijelu jednadžbe. Psihofizika koristi kvantitativna mjerenja za analizu odnosa između osjeta i percepcija uzrokovanih podražajima.
Odnos između percepcije i psihofizike važan je u tome što ono što osoba tako percipira nije uvijek indikativno za podražaj. Podražaji posjeduju različita svojstva koja utječu na to da li ih je osoba svjesna ili ne i diktiraju njihovu identifikaciju. Stupanj razlike između podražaja će utjecati na to jesu li oni prepoznatljivi ili ne i do koje veličine podražaj treba doseći prije nego što se može donijeti sud o sličnosti i različitosti.
Postoje tri metode koje se koriste za mjerenje percepcije u psihofizici. Oni su procjena veličine, uparivanje i otkrivanje ili diskriminacija. U procjeni veličine, od subjekta se traži da na skali ocijeni podražaj koliko je svijetao ili glasan. Podudaranje zahtijeva od subjekta da pronađe podražaje koji su slični po izgledu, zvuku ili visini. Prilikom detekcije, od subjekta se traži da razlikuje male razlike u intenzitetu ili je li bljeskalo svjetlo ili se puštao zvuk. Dva važna pojma koja se koriste u percepciji i psihofizici su “apsolutni prag” i “prag razlike”. Apsolutni prag odnosi se na najmanju količinu energije podražaja koja se može detektirati, a prag razlike, ili samo primjetna razlika, odnosi se na najmanju vidljivu razliku između dva podražaja.
Jedan od najvažnijih propisa u percepciji i psihofizici je Weberov zakon koji kaže da je prag razlike između dva podražaja proporcionalan osnovnom ili početnom intenzitetu. To jest, ako se malo povećanje intenziteta primijeni na mali parametar, tada se to povećanje može detektirati. Međutim, ako se to isto malo povećanje primijeni na veći parametar, više se neće moći otkriti. Na primjer, netko tko drži malu težinu primijetit će dodavanje još jedne male težine, dok netko tko drži veliku težinu neće primijetiti dodavanje male težine.
Studije percepcije i psihofizike od velike su koristi u područjima kao što su ergonomija i interakcija čovjeka i računala. Dizajn proizvoda kao što su kućanski aparati, softver i letačka sučelja odnose se na rezultate psihofizičkih eksperimenata. Ostala područja koja su imala koristi od psihofizike uključuju neurologiju, psihologiju i oftalmologiju.