وهي دراسة كيفية تأثير العمليات الفسيولوجية في الجسم (النشاط العصبي، إفراز الهرمونات، توازن الناقلات العصبية وتنظيم الجهاز العصبي الذاتي) على الحالة النفسية للشخص، والعكس صحيح. بينما يركز علم النفس الفيزيولوجي على فهم الآليات البيولوجية المشاركة في السلوك والعاطفة، يستخدم علم النفس الجسدي هذه النتائج لشرح التأثيرات المباشرة للقلق أو الغضب أو الاكتئاب على الجهاز القلبي والهضمي والمناعي في الجسم. على سبيل المثال، تظهر علم النفس الفيزيولوجي كيف تؤدي فرط نشاط الجهاز العصبي الودي إلى ارتفاع ضغط الدم وخفقان القلب، وهو أمر مهم لفهم العلاقة بين التوتر وأمراض القلب والأوعية الدموية. وهكذا، تشكل علم النفس الفيزيولوجي الأساس الذي يوفر للعلم النفسي الجسدي آليات بيولوجية دقيقة تفسر التفاعل بين النفس والجسد.