Psikoloji'nin metafizik ve felsefi konuları sebebiyle bir bilim dalı olup olmadığı bazı kesimler tarafından günümüzde bile tartışılmaya devam etmektedir. Ancak metafizik ve felsefi konularının yanında psikolojinin deney ve gözlem yaparak bilgiler ürettiği de bir gerçektir. Bu nedenle Psikoloji bir bilim dalıdır. Aşağıda bu bilim dalının ortaya çıkma sürecinde etken olan fizyolojik çalışmalar yer almaktadır.

Johannes Müller : 19. yüzyıl Alman fizyoloji profesörüdür. Özgül sinir enerjisi teorisini ortaya atmıştır.
Özgül Sinir Enerjisi Teorisi : Bir sinirin uyarılması, yalnızca o sinire özgü doyumu doyurur.

Bu teoriden yola çıkan fizyologlar beyini incelerken, beynin her bir bölümünün farklı bir fonksiyonla ilişkili olabileceğini düşünmüşlerdir ve bu doğrultuda beyin haritasını çıkarmak için çeşitli metotlar denemişlerdir.

Beyin Fonksiyonlarını İnceleyerek Harita Çıkarma Metotları : 

1) Yok Etme Metodu : Beynin bir kısmını yok ederek yada hasar vererek davranış üzerindeki etkisini inceleme yöntemidir. 
Pierre Flourens, güvercin beyinleri üzerinde yok etme metodunu kullanarak yaptığı çalışmalar sonucunda zihnin kalpte değil beyinde olduğunu deneysel olarak kanıtlayan ilk bilim insanı olarak bilinir.

2) Klinik İnceleme Metodu : Yaşarken çeşitli davranış bozukluklarına sahip beyinlerin, hangi bölümlerinin hasarlı olduğunu öldükten sonra klinik olarak inceleme yöntemidir. 
Paul Broca, normal zeka düzeyine sahip ve konuşma bozukluğu olan bir hastaya öldükten sonra otopsi uyguladı ve beyin ön tarafındaki bir kıvrımda lezyon (hasar) olduğunu farketti. Bu bölümün beynin konuşma faaliyetleri ile ilgili olduğunu ispatlamıştır. Günümüzde de beynin bu bölgesi Broca Bölgesi olarak adlandırılmaktadır. Konuşma bozukluğu ise ''Broca Afazisi'' olarak adlandırılmıştır.

3) Elektriksel Uyarım Metodu : Beyinin çeşitli bölgelerine zayıf elektrik akımları göndererek beyin fonksiyonlarının incelendiği yöntemdir.
Gustav Fritsh ve Eduard Hitsig, tavşan ve köpek beyinlerindeki belirli bölgeleri elektrik akımlarıyla uyararak hangi motor tepkilere yol açtığını incelemişlerdir. Günümüzde kullanılan Transcranial Mahnetic Stimulation (TMS) yöntemi bu ilkelere dayanarak çalışır.

Beyin Şekillerini İnceleyerek Harita Çıkarma Metotları :

1) Frenoloji Metodu : Franz Josef Gall, belirli beyin bölgelerinin belirli işlevlerden sorumlu olduğu görüşünden yola çıkarak bazı insanlar bazı beyin bölgelerini diğerlerinden daha fazla kullanmaları ve bu bölgelerin gelişip büyümesi sonucu kafatasında şişliklere, tümseklere yol açacağını düşünmüştür. Bu yüzden kafatasının şeklindeki tümseklere bakarak o insanın zekaları ve kişilikleri hakkında bilgi edinilebileceğini savunmuştur. Ancak bu teori bilimsel olarak ispatlanamamıştır.

Bunlar ve bunlara benzer fizyolojik beyin çalışmalarının önem kazanması ve artması sonucunda Deneysel Psikoloji'nin temelleri atılmıştır.