Psihofizica încearcă să înțeleagă relația dintre un stimul fizic și impresia psihologică pe care o creează sau modul în care lumea fizică influențează mintea. Legătura dintre percepție și psihofizică este că percepția este unul dintre constructele examinate în partea psihologică a ecuației. Psihofizica folosește măsurători cantitative pentru a analiza relația dintre senzațiile și percepțiile cauzate de stimuli.
Relația dintre percepție și psihofizică este una importantă în sensul că ceea ce o persoană percepe a fi așa nu este întotdeauna indicativ al stimulului. Stimulii posedă proprietăți diferite care afectează dacă o persoană este conștientă sau nu de ei și dictează identificarea lor. Gradul de diferență dintre stimuli va afecta dacă aceștia se pot distinge sau nu și la ce amploare trebuie să ajungă un stimul înainte de a se putea face o judecată a asemănării și diferenței.
Există trei metode folosite pentru a măsura percepția în psihofizică. Ele sunt estimarea magnitudinii, potrivirea și detectarea sau discriminarea. În estimarea amplitudinii, subiectului i se cere să evalueze un stimul în funcție de cât de luminos sau de tare este acesta pe o scară. Potrivirea necesită subiectului să găsească stimulii care sunt similari ca aspect, sunet sau înălțime. În detecție, subiectului i se cere să facă diferențe între mici diferențe de intensitate sau dacă o lumină a fost aprinsă sau a fost redat un sunet. Doi termeni importanți folosiți în percepție și psihofizică sunt „pragul absolut” și „pragul de diferență”. Pragul absolut se referă la cea mai mică cantitate detectabilă de energie stimul, iar pragul de diferență, sau doar diferența vizibilă, se referă la cea mai mică diferență detectabilă între doi stimuli.
Unul dintre cele mai importante precepte în percepție și psihofizică este Legea lui Weber care afirmă că pragul de diferență dintre doi stimuli este proporțional cu linia de bază sau intensitatea de pornire. Adică, dacă se aplică o mică creștere a intensității unui parametru mic, atunci această creștere poate fi detectată. Cu toate acestea, dacă aceeași creștere mică este aplicată unui parametru mai mare, acesta nu va mai fi detectabil. De exemplu, cineva care deține o greutate mică va observa adăugarea unei alte greutăți mici, în timp ce cineva care deține o greutate mare nu va observa adăugarea unei greutăți ușoare.
Studiile în percepție și psihofizică sunt de mare folos în domenii precum ergonomia și interacțiunea om-calculator. Designul produselor precum aparatele de uz casnic, software-ul și interfețele de zbor se referă la rezultatele experimentelor de psihofizică. Alte domenii care au beneficiat de psihofizică includ neurologia, psihologia și oftalmologia.