19世纪，由于自然科学的不断进步，生理科学的研究取得了较快的进展。例如，贝尔（SirCharlesBell）、马戎第（）、缪勒（J.P.Müller）等著名的生理学家，对神经系统、脑和感官生理进行了实验研究，取得了重大成就。到30年代，生理学已成为一门实验科学。同时，生理学家们的研究兴趣也逐步扩展到心理学的领域。他们研究了心理过程的生理机制，创造了一些富有科学价值的实验方法，形成了介乎生理学和心理学之间的生理心理学，为实验心理学的建立奠定了牢固的基础。其中对教育思想的发展影响较大的有洛兹（RudolfHermannLotze）、缪勒（JohannesPeterMüller）、达尔文（CharlesRobertDarwin）等。
（一）洛兹
德国格廷根大学教授洛兹的《医学心理学》（1852）曾经被称为第一部生理心理学的书。他的主要观点如下。
首先，他提出了要注意研究心理的生理基础问题。洛兹从二元论的观点出发，既承认物质是客观存在的，又承认心灵是真实存在的，两者的活动都是通过脑而互相作用的。在他看来，心灵的位置在大脑的下部，即进入大脑皮层的神经纤维的集合处。至于心灵和脑究竟怎样相互影响，心灵和外界物质刺激究竟关系如何，他认为还不是很清楚。洛兹对情绪的身体表现的解释，比赫尔巴特运用数学说明心理现象前进了 一步。
其次，他指出了关于空间知觉的部位记号说，即空间知觉是由于接受刺激的部位所留下的特殊记号同某种运动经验逐渐结合的产物。人的空间知觉不是先验的空间形式的显露，也不是现实空间关系的径直的反映，而是一个依靠经验逐渐形成的过程。
（二）缪勒
德国的缪勒创建和传播的神经特殊能量学说（doctrineofspecificnerveenergy）是19世纪最初几十年最重要的神经生理学理论。
他将神经特殊能量学说概括为以下8条感觉的一般定律。
（1）凡是外部原因所能引起的感觉，都可由引起神经状态变化的内部原因引起。
（2）同一内部原因，在不同的感官会引起不同的感觉——在每一感官内引起它所特有的感觉。
（3）同一外部原因，在每一感官之内，随神经性质的不同，会引起不同的感觉。
（4）每种感官神经的特有感觉，可由一些不同的内部的和外部的原因引起。
（5）一种外界原因经过神经的传导而影响感觉中枢，感觉中枢接受一些关于感觉神经的性质或状态的知识，这就是感觉。
（6）每种感官的神经都有其自身的特殊性质和能力，不可互相替代。
（7）在脑内神经的中枢部分，可以接受其特殊的感觉，而不必借助于外部感官相连接的那些末梢。
（8）感觉神经借助于外部原因，不仅将它们本身的状态，而且将外部客体状态的性质和变化传达到感觉中枢，由此获得关于外界的信息将随着各感官及神经的性质或能而有所不同。
缪勒片面夸大了感觉对感官的依赖性，陷入了主观唯心主义和不可知论。但是，他在生理学史上第一次提出主观映象依赖反映机构的问题，促进了对感觉外周神经机制的研究：他用“能”的概念代替“动物精气”“神经力”等神秘的概念等，对后来的实验心理学产生了很大的影响。
（三）达尔文
达尔文最伟大的功绩在于论证了生物进化论。他还进一步把生物进化论引入心理学，促使心理学发生了深刻的变化。
达尔文在《物种起源》（TheOriginofSpecies，1859）一书中专门论述了“本能”。他指出，本能的概念包括了精神能力，一切本能起源于自然选择。但是，他认为，人与动物的精神能力只有程度上的差异，并无本质上的区别。人类所自夸的感觉和直觉，各种感情和心理能力，如爱、记忆、注意、好奇、模仿、推理等，在低于人类的动物中都处于一种萌芽状态，有时甚至处于一种十分发达的状态。
