약물이나 직접적 손상 등에 의하여 physiology를 변화시키고, 이러한 상황 하에서 자극에 대한 반응이 그 전에 비해 어떻게 변화되는지를 관찰한다.
Psychophysiology 는 organismic-environmental level 이 주가 되고, noninvasive-reversible 한 반면, physiological psychology 는 organ-cellular level 이 주가 되고, invasive-irreversible 한 경우가 많다. 하지만 실제 상황에서는 이 두 영역은 상호보완적이며, 구분 자체가 애매한 경우가 많다.