Psihobioloģija ir smadzeņu, cilvēku vai dzīvnieku uzvedības un abu attiecību izpēte. Psihobioloģija, ko sauc arī par uzvedības neirozinātni, bioloģijas faktus un principus piemēro cilvēku vai dzīvnieku garīgajiem, emocionālajiem un uzvedības procesiem. Tie, kas studē šo priekšmetu, cenšas noskaidrot, kādus uzvedības veidus izraisa bioloģiskie procesi.
Iespējams, ka termins psihobioloģija pirmo reizi oficiāli lietots 20. gadsimtā; bioloģijas un psiholoģijas studijas kā atsevišķas jomas pastāv jau daudz ilgāk. Zinātnieki, iespējams, to ir pētījuši gadsimtiem ilgi, tomēr nedodot tai oficiālu nosaukumu. Piemēram, Avicenna (980-1037), ārsts un filozofs, tiek uzskatīts par saistību meklēšanu starp noteiktām slimībām, psiholoģiju un bioloģiju. Viņš apgalvoja, ka augsts mitruma saturs, ko dēvē par mitrumu, cilvēka galvā var izraisīt garīgu stāvokļu attīstību. Gadu gaitā zinātnieki ir turpinājuši meklēt veidus, kā uzvedību izskaidrot ar fiziskiem cēloņiem.
Lai pētītu psihobioloģiju, zinātnieki izmanto īpašu aprīkojumu, kas palīdz uzzināt vairāk par smadzenēm. Piemēram, psihobiologi var izmantot elektroencefalogrāfa (EEG) aprīkojumu, lai izmērītu cilvēka smadzeņu viļņus. Piestiprinot cilvēka galvas ādai speciāli izstrādātus elektrodus, zinātnieks var reģistrēt cilvēka smadzeņu viļņus un noteikt, kā tie ietekmē tādas lietas kā uzvedība un veselība.
Daži zinātnieki ir pētījuši saistību starp smadzeņu viļņiem un noziedzīgām darbībām un secinājuši, ka tiem, kuriem ir nosliece uz noziedzīgām darbībām, smadzeņu viļņi var būt lēnāki nekā citiem. Šādi pētījumi var atklāt, kāpēc daži noziedznieki spēj apmānīt melu detektora testus vai parādīt, vai galvas traumas var veicināt personas iespējamību iesaistīties noziedzīgās darbībās. Daži pētnieki pat izvirza hipotēzi, ka vitamīnu trūkums var ietekmēt noziedzīgu uzvedību.
Psihobiologi var arī pētīt, kā bioloģija var veicināt vai pat izraisīt noteiktas garīgās slimības. Piemēram, cilvēka gēni var ietekmēt to, vai viņam, visticamāk, tiks diagnosticēta šizofrēnija. Citus garīgos stāvokļus var ietekmēt tādas lietas kā hormonālās svārstības un pat smadzeņu struktūras atšķirības. Pētnieki var izmantot smadzeņu skenēšanu, lai uzzinātu vairāk, piemēram, par depresiju un bipolāriem traucējumiem.
Bieži vien psihobioloģijas pētījumi ir saistīti ar dzīvnieku izmantošanu pētniecībā. Dzīvnieku subjekti noteiktiem pētījumiem var būt vieglāk pieejami nekā cilvēki, un dzīvnieku smadzeņu izpēte var sniegt zinātniekiem svarīgus norādījumus par to, kā cilvēka smadzenes var darboties. Pētījumi ar dzīvniekiem var būt īpaši svarīgi, piemēram, pētot medikamentu ietekmi uz garīgajiem procesiem, uzvedību un noteiktiem apstākļiem. Tie var izrādīties noderīgi arī, lai pētītu alkohola un nelegālo narkotiku lietošanas ietekmi uz smadzenēm.