Beyin yapıları ile yüksek psikolojik işlevler arasındaki ilişkileri inceleyen tıp dalıdır.Hayvanların merkezi sinir sistemi üstünde yapılan deneysel müdahaleler yoluyla,davranışında oluşan değişikliklerin gözlenmesi; insan ve hayvanda aynı işlevleri inceleyen bilim kollarıyla olan ilişkiler ; yeni inceleme yöntemlerinin geliştirilmesi vb araştırmalarla gelişti.
Yapılan araştırma ve deneyler,beyinde kimi işlevsel için belli bölgeler bulunduğunu,kimi işlevlerin ise daha geniş alanları ilgilendirdiğini gösterdi.Hayvan psikolojisinde yapılan deneyler,hayvanlarda kimi beyin kabuğu bölgelerinin çıkarılmasının,belirli davranışların oluşmasına yol açtığı kanıtlandı.
Elektrofizyolojik vb yöntemler de çağırışım,tamamlama,duyusal yakınsama bölgelerini saptamak ve bunlarım bilim yerlerini belirtmek olanağı sağlamaktadır.