Psychofyziologie je věda zabývající se chápáním vztahu mezi psychologií a fyziologií.
Psychologové se například zajímají o to, proč se můžeme bát pavouků, a fyziologové se zajímají o vstupní/výstupní systém amygdaly. Psychofyziolog se pokusí tyto dva jevy propojit. Mohl by se například pokusit vysvětlit arachnofobii z hlediska impulzů přicházejících a odcházejících z amygdaly. Psychofyziologové však téměř vždy studují psychologicko-fyziologickou vazbu u nedotčených lidských subjektů. Zatímco raní psychofyziologové téměř vždy zkoumali vliv psychologických stavů na reakce fyziologického systému, od 70. let zkoumají psychofyziologové také vliv fyziologických stavů a systémů na psychické stavy. Právě tato perspektiva studia rozhraní mysli a těla činí psychofyziology nejvíce odlišnými.
Psychofyziologie se od fyziologické psychologie liší v tom, že psychofyziologie zkoumá způsob, jakým psychologické aktivity produkují fyziologické reakce, zatímco fyziologická psychologie zkoumá fyziologické mechanismy, které vedou k psychologické aktivitě. Historicky měla většina psychofyziologů tendenci zkoumat fyziologické reakce a orgánové systémy, které jsou inervovány autonomním nervovým systémem. V poslední době se psychofyziologové stejně nebo potenciálně více zajímají o centrální nervový systém a zkoumají kortikální mozkové potenciály, jako je mnoho typů potenciálů souvisejících s událostmi (ERP), mozkové vlny, funkční neurosnímky (fMRI), PET, MEG atd.
Psychofyziolog se může podívat na to, jak vystavení stresové situaci povede v kardiovaskulárním systému k výsledku, jako je změna srdeční frekvence (HR), vazodilatace/vazokonstrikce, kontraktilita myokardu nebo objem mozkové mrtvice. Fyziologický psycholog se může podívat na to, jak jedna kardiovaskulární událost může ovlivnit jinou kardiovaskulární nebo endokrinní událost nebo jak aktivace jedné nervové mozkové struktury vyvíjí excitační aktivitu v jiné nervové struktuře, která pak vyvolá inhibiční účinek v nějakém jiném systému. Fyziologičtí psychologové často zkoumají účinky, které studují na infralidských subjektech za použití chirurgických nebo invazivních technik a procesů.
Psychofyziologie úzce souvisí s oborem neurovědy a sociální neurovědy, který se primárně zabývá vztahy mezi psychologickými událostmi a reakcemi mozku. Psychofyziologie také souvisí s lékařským oborem známým jako psychosomatika.
Zatímco psychofyziologie byla disciplínou mimo hlavní proud psychologické a lékařské vědy zhruba do 60. a 70. let 20. století, v poslední době se psychofyziologie ocitla na průsečíku psychologické a lékařské vědy a její popularita a význam rostly úměrně s realizací vzájemné propojenosti mysli a těla.
Mnohá měření jsou součástí moderní psychofyziologie včetně měření mozkové aktivity jako ERP (Event Related Potentials), mozkové vlny (Elektroencefalografie, EEG), pomalé vlny, fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging), měření kožní vodivosti (Skin Conductance Response SCR, Galvanic Skin Response GSR), kardiovaskulární měření (srdeční frekvence (HR), tepy za minutu (BPM), variabilita srdeční frekvence (HRV), vazomotorická aktivita, svalová aktivita (EMG – elektromyografie), a elektro-okolograf (EOG).
Psychofyziologická opatření se často používají ke studiu emocí a pozornosti reakcí na podněty. Jsou prezentovány hlasité poplašné tóny, emočně nabité obrázky, videa a úkoly a ke zkoumání reakcí se používají psychofyziologická opatření.