Psychofysica, studie van kwantitatieve relaties tussen psychologische gebeurtenissen en fysische gebeurtenissen of, meer bepaald, tussen gewaarwordingen en de stimuli die ze teweegbrengen.
De fysische wetenschap maakt het mogelijk, althans voor sommige zintuigen, de grootte van een stimulus nauwkeurig op een fysische schaal te meten. Door de grootte van de prikkel te bepalen die net voldoende is om een sensatie (of een respons) te veroorzaken, is het mogelijk om de minimum waarneembare prikkel, of de absolute stimulusdrempel (stimulus limen), voor de verschillende zintuigen te specificeren. Het centrale onderzoek van de psychofysica betreft het zoeken naar een wetmatige, kwantitatieve relatie tussen stimulus en sensatie voor het bereik van stimuli tussen deze limieten.
Psychofysica werd opgericht door de Duitse wetenschapper en filosoof Gustav Theodor Fechner. Hij bedacht het woord, ontwikkelde de fundamentele methoden, voerde uitgebreide psychofysische experimenten uit, en begon een lijn van onderzoek die nog steeds doorloopt in de experimentele psychologie. Fechner’s klassieke boek Elemente der Psychophysik (1860) kan worden beschouwd als het begin, niet alleen van de psychofysica maar ook van de experimentele psychologie.
Geschoold in de natuurkunde, raakte Fechner op latere leeftijd geïnteresseerd in metafysica en zocht naar een manier om het geestelijke met de fysische wereld in verband te brengen. Hij kwam op het idee om sensatie te meten in relatie tot de stimulus. De Duitse fysioloog Ernst Heinrich Weber had ontdekt dat de mate van verandering in grootte van een bepaalde stimulus die nodig is om een net merkbare verandering in het gevoel teweeg te brengen, altijd een ongeveer constante verhouding had tot de totale grootte van de stimulus. Dit feit is eigenlijk de wet van Weber: als twee gewichten een merkbaar verschil vertonen wanneer ze gescheiden zijn door een bepaalde toename, dan moet, wanneer de gewichten worden verhoogd, de toename evenredig verhoogd worden om het verschil merkbaar te houden. Fechner paste de wet van Weber toe op het meten van het gevoel in relatie tot een stimulus. De resulterende formule noemde Fechner de wet van Weber (vaak de Fechner-Weber wet genoemd). Zij drukt de eenvoudige relatie uit dat de grootte van een stimulus meetkundig moet toenemen om de grootte van het gevoel rekenkundig te laten toenemen. Voor fysiologen en voor veel filosofen maakte dit de meting van gewaarwordingen in relatie tot een gemeten stimulus mogelijk en schiep daarmee de mogelijkheid van een wetenschappelijke kwantitatieve psychologie.
Meer recentelijk hebben psychofysici voorgesteld om psychische grootheden te beoordelen door middel van directe schaalexperimenten in plaats van door een sensatieschaal af te leiden op basis van discriminatieoordelen.
Psychofysische methoden worden tegenwoordig gebruikt in studies naar sensatie en in praktische gebieden zoals productvergelijkingen en -evaluaties (bijv. tabak, parfum en sterke drank) en in psychologische en personeelstests.