Biologian lisääntyvä menestys psyykkisten ilmiöiden selityksessä voidaan nähdä sen perustavanlaatuisen oletuksen empiirisen kumoamisen puutteessa: "Ihmisen psyykkisiä oloja ei voi muuttua ilman aivojen olojen muutosta". Neurobiologian alalla on monia osa-aloja, jotka käsittelevät psyykkisten ja fyysisten olojen ja prosessien välisiä suhteita: Aisti- ja neurofysiologia tutkii havainnon ja prosessien välistä suhdetta. Kognitiivinen neurotiede tutkii psyykkisten ja psyykkisten prosessien välisiä suhteita.
materialistinen