Psihofizika mēģina izprast attiecības starp fizisko stimulu un psiholoģisko iespaidu, ko tas rada vai kā fiziskā pasaule ietekmē prātu. Saikne starp uztveri un psihofiziku ir tāda, ka uztvere ir viena no vienādojuma psiholoģiskajā daļā apskatītajām konstrukcijām. Psihofizika izmanto kvantitatīvus mērījumus, lai analizētu saistību starp sajūtām un uztveri, ko izraisa stimuli.
Attiecības starp uztveri un psihofiziku ir svarīgas, jo tas, ko cilvēks par tādu uztver, ne vienmēr liecina par stimulu. Stimuliem piemīt dažādas īpašības, kas ietekmē to, vai cilvēks tos apzinās vai nē, un nosaka to identifikāciju. Atšķirības pakāpe starp stimuliem ietekmēs to, vai tie ir atšķirami vai nē, un kāds stimuls jāsasniedz, lai varētu spriest par līdzību un atšķirību.
Psihofizikā uztveres mērīšanai izmanto trīs metodes. Tie ir lieluma novērtējums, saskaņošana un noteikšana vai diskriminācija. Novērtējot lielumu, objektam ir jānovērtē stimuls, cik tas ir spilgts vai skaļš skalā. Lai veiktu atbilstību, subjektam ir jāatrod stimuli, kas ir līdzīgi pēc izskata, skaņas vai toņa. Atklāšanas laikā subjektam tiek lūgts atšķirt nelielas intensitātes atšķirības vai to, vai ir mirgojusi gaisma vai atskaņota skaņa. Divi svarīgi termini, ko izmanto uztverē un psihofizikā, ir “absolūtais slieksnis” un “atšķirības slieksnis”. Absolūtais slieksnis attiecas uz mazāko nosakāmo stimula enerģijas daudzumu, un atšķirības slieksnis vai vienkārši pamanāmā atšķirība attiecas uz mazāko nosakāmo atšķirību starp diviem stimuliem.
Viens no svarīgākajiem priekšrakstiem uztverē un psihofizikā ir Vēbera likums, kas nosaka, ka atšķirības slieksnis starp diviem stimuliem ir proporcionāls bāzes līnijai vai sākuma intensitātei. Tas ir, ja nelielam parametram tiek piemērots neliels intensitātes pieaugums, tad šo pieaugumu var noteikt. Tomēr, ja tas pats nelielais palielinājums tiek piemērots lielākam parametram, tas vairs nebūs nosakāms. Piemēram, kāds, kurš tur mazu svaru, pamanīs, ka tiek pievienots cits mazs svars, savukārt kāds, kurš tur lielu svaru, nepamanīs, ka tiek pievienots neliels svars.
Uztveres un psihofizikas pētījumi ir ļoti noderīgi tādās jomās kā ergonomika un cilvēka un datora mijiedarbība. Tādu izstrādājumu kā sadzīves tehnika, programmatūra un lidojuma saskarnes dizains attiecas uz psihofizikas eksperimentu rezultātiem. Citas jomas, kas ir guvušas labumu no psihofizikas, ir neiroloģija, psiholoģija un oftalmoloģija.