Η φρενολογία είναι μια θεωρία, που διαδόθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα, που συνδέει το σχήμα και τη μέτρηση του κρανίου με τα χαρακτηριστικά της προσωπικότητας. Η φρενολογία αντιμετωπίστηκε με σκεπτικισμό ακόμη και στις πρώτες μέρες της και σήμερα θεωρείται ψευδοεπιστήμη, που αναπτύχθηκε μέσω ακατάλληλης εφαρμογής της επιστημονικής μεθόδου. Ωστόσο, οι σύγχρονοι επιστήμονες αναγνωρίζουν τη φρενολογία ως πρόδρομο των πιο ευρέως αποδεκτών θεωριών για τον εγκέφαλο.
Η φρενολογία ήταν η πρώτη σημαντική θεωρία που αναγνώρισε τη σημασία του εγκεφάλου και υπέθεσε ότι διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου ρυθμίζουν διαφορετικές λειτουργίες. Παρόμοιες ιδέες συζητήθηκαν ήδη από την κλασική εποχή, για παράδειγμα στα γραπτά του Αριστοτέλη, αλλά ο Franz Joseph Gall, ο ιδρυτής της φρενολογίας, ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε μετρήσεις του κεφαλιού για να προβλέψει τα χαρακτηριστικά της προσωπικότητας. Ο Gall, ο οποίος ονόμασε τη θεωρία του κρανιολογία, χώρισε τον εγκέφαλο σε 27 διαφορετικές περιοχές, καθεμία με μια συγκεκριμένη λειτουργία, όπως στοργή, υπερηφάνεια, θρησκευτικό συναίσθημα, ποιητική ικανότητα και τάση για φόνο. Στο πρώτο μισό του 19ου αιώνα, την εποχή της ακμής της φρενολογίας, η θεωρία χρησιμοποιήθηκε για την πρόβλεψη του μέλλοντος των παιδιών και για τον έλεγχο των αιτούντων εργασία, όπως μερικές φορές χρησιμοποιούνται σήμερα τα τεστ προσωπικότητας.
Προκειμένου να διεξαχθεί μια φρενολογική ανάλυση, ο επιστήμονας θα μετρούσε το κεφάλι του ασθενούς με ένα παχύμετρο και μετά θα αισθανόταν την επιφάνεια για ανυψωμένες και καταθλιπτικές περιοχές. Οι ανυψωμένες περιοχές θεωρήθηκε ότι υποδεικνύουν ότι το τμήμα του εγκεφάλου που βρίσκεται κάτω από αυτό το σημείο ήταν καλά ανεπτυγμένο, ενώ οι καταθλιπτικές περιοχές έδειχναν το αντίθετο. Δυστυχώς, η φρενολογία χρησιμοποιήθηκε μερικές φορές για την προώθηση του ρατσισμού, κυρίως από τους Ναζί.
Ενώ η φρενολογία έχει αντικατασταθεί από τη νευροεπιστήμη, την ψυχολογία και άλλες σύγχρονες επιστημονικές εργασίες στον εγκέφαλο, εξακολουθεί να είναι πολύ γνωστή και συχνά αναφέρεται στη λαϊκή κουλτούρα, συνήθως σε ένα αστείο πλαίσιο. Πολλοί άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι με την εμφάνιση ενός διαγράμματος φρενολογίας, το οποίο συνήθως δείχνει ένα κεφάλι σε προφίλ με περιγραμμένες περιοχές που υποδηλώνουν ορισμένες πτυχές της προσωπικότητας. Η συνηθισμένη φράση, «Πρέπει να εξετάσεις το κεφάλι σου», είναι στην πραγματικότητα μια αναφορά στη φρενολογία, όχι στην ψυχολογία, όπως συχνά υποτίθεται.