Biološka psihologija, također poznata kao bihevioralna neuroznanost i psihobiologija, proučava fiziološke procese i kako oni utječu na ljudsko ponašanje. Prema ovom konceptu, ponašanje je neraskidivo povezano sa somatskim ili fiziološkim iskustvima koja nastaju moždanom interpretacijom osjetilnog udara. Stoga biološka psihologija pretpostavlja da um i tijelo imaju međuovisni odnos i da je ponašanje potaknuto osjetilnim percepcijama temeljenim na fiziologiji.
Avicenna (980-1037 CE), perzijski liječnik, bio je prvi znanstvenik koji je razabrao odnos između psihologije i fiziologije. To je u suprotnosti s dualističkim stajalištem Platona i Aristotela, a kasnije i Renéa Descartesa. U svom djelu Meditacije o prvoj filozofiji, Descartes je iznio svoje uvjerenje da je um, za koji je mislio da je sjedište emocija, poseban fenomen od biološkog mozga, koji ima više veze s inteligencijom. Osjećao je, dakle, da emocionalni fenomeni ne ovise o fizičkoj tvari moždane tvari.
Tijekom 19. stoljeća, psiholog William James, u svom temeljnom udžbeniku The Principles of Psychology (1890.), iznio je ideju da psihologiju treba proučavati u sprezi s biologijom. Jamesovo je gledište privuklo veliku pozornost budući da je, osim što je bio psiholog, pohađao i fiziologiju. Drugi psiholog, Knight Dunlap, unaprijedio je koncept biološke psihologije napisavši knjigu An Outline of Psychobiology (1914.). Također je osnovao i izdavao časopis Psihobiologija.
Kroz studij biološke psihologije, neuroznanstvenici i društveni znanstvenici nadaju se poboljšati kvalitetu života onih koji možda pate od kognitivnih poremećaja koji su ponekad popraćeni tjelesnim deficitima. Stoga su i autizam i Alzhemierova bolest od velikog interesa za biološke psihologe. U slučaju autizma, oboljela osoba može doživjeti teške i prilično uočljive vrste motoričkih smetnji. Kod oboljelih od Alzheimerove bolesti, osim mogućeg tjelesnog pogoršanja, kognitivne sposobnosti i sposobnosti ponašanja postaju sve više narušene kako bolest napreduje.
Područje biološke psihologije također se bavi pronalaženjem rješenja za psihijatrijske poremećaje poput shizofrenije i kliničke depresije. Općenito se vjeruje da su emocije i ponašanja povezani s kemijskom neravnotežom u mozgu i disfunkcionalnim prijenosom neurona. Neurotransmiteri su prirodne kemikalije u mozgu koje prenose signale između živčanih stanica. Kada je njihovo djelovanje poremećeno, to općenito ima štetan učinak na raspoloženje osobe. Poremećaj može uzrokovati depresiju ili slušnu i/ili vizualnu percepciju u slučaju shizofrenije.