Psychofizjologia — dział nauki z pogranicza psychologii i fizjologii, zajmujący się wzajemnym związkiem procesów psychicznych i fizjologicznych. Opisuje on wzajemną zależność emocji, zmian świadomości, sposobów zachowania z funkcjonowaniem mózgu, układu krążenia, oddychania, motoryki i układu hormonalnego.
Dziedziny psychofizjologii wydziela się pod względem tematów badania, głównych psychologicznych systemów funkcjonowania oraz obszarów zastosowania. Do głównych tematów należą emocje oraz reakcje na stres, zmiany świadomości, napięcie, odprężenie i sen. Psychologia kognitywna bada, w jaki sposób przerabiane są informacje w przypadku bodźców zmysłowych lub w przypadku zadań kognitywnych. Psychofizjologia ma także wkład w badania dziedzin takich jak psychiatria i psychologia.
Historia Pojęcie Psychofizjologii wykształciło się pod wpływem niemieckiego psychiatry Christiana Friedricha Nasse (1778-1851) i pod względem historycznym ma związek z używanym w ówczesnych czasach pojęciem psychofizyki. Neurolog i psychiatra Hans Berger (1873-1941), który uważany jest za pioniera elektroencefalografii podkreślał, iż w psychofizjologii chodzi o zrównanie metod z zakresu psychologii i psychiatrii.