生物心理学是对行为和精神状态的生物学基础进行的科学研究。由于所有行为都受中枢神经系统控制，因此研究大脑如何运作以了解行为是合理的。这是行为神经科学、认知神经科学和神经心理学采取的方法。神经心理学是心理学的一个分支，旨在了解大脑的结构和功能如何与特定行为和心理过程相关。神经心理学家通常被聘为科学家来推进科学或医学知识。神经心理学特别关注对脑损伤的理解，并尝试找出正常的心理功能。
认知神经科学通过使用神经影像工具（如 fMRI）来研究大脑和行为之间的联系，观察大脑的哪些区域在特定任务期间处于活跃状态。