المجالات الأربعة الرئيسية لعلم النفس الفسيولوجي هي:
1- علم الأعصاب النفسي (Neuropsychology): وهو يدرس تأثير العوامل الحيوية على السلوك البشري والعمليات العقلية. يركز هذا العلم على الدراسات التي تختبر دور الدماغ البشري، والعوامل البيولوجية الأخرى، في تحديد السلوك والعمليات العقلية.
2- علم الأعصاب النفسية الإكلينيكية (Clinical Neuropsychology): وهو عبارة عن استخدام معرفة علوم الأعصاب النفسية لتشخيص وعلاج المشاكل النفسية والعصبية الناجمة عن إصابة الدماغ.
3- علم عمليات الإدراك والتعلم (Cognition and Learning): وهو العلم الذي يدرس العمليات العقلية التي تحدث في الدماغ وكيف تؤثر على تطوير وتعلم الأفراد.
4- علم الأعصاب الحيوية (Affective Neuroscience): وهو يهتم بدراسة تأثير العواطف والمشاعر على تصرفاتنا وعمليات الإدراك والتعلم، وكذلك يدرس تأثير العوامل الحيوية مثل الهرمونات والنسيج العصبي على السلوك البشري.