Rönesanstan modern bilim çağına geçişi sembolize eden René Descartes’ın bilime ve psikolojiye olan katkıları sebebiyle modern psikolojiyi başlattığı düşünülmekte olsa da, psikoloji biliminin resmi başlangıcı olarak 1879 yılında Wilhelm Wundt tarafından Almanya, Leipzig’de ilk deneysel psikoloji laboratuvarının kurulmasını kabul ederiz. Bu tarihsel gelişme, aynı zamanda psikoloji biliminin en eski alt dalı olan Deneysel Psikoloji ile tanışmamızı sağlar.

Psikolojiyi bir doğa bilimi olarak kabul eden Deneysel Psikoloji, insan ve hayvan davranışları ile bilişsel süreçlerinin temelinde yatan tüm mekanizmaları kendisine konu edinir ve alandaki çalışmalar çoğunlukla kontrollü laboratuvar koşulları altında gerçekleştirilir. Deneysel psikoloji, çalışma konularındaki çeşitlilik sebebiyle pek çok alt uzmanlık alanına sahiptir. Bunlar arasında; insan ve hayvanlarda basit ve karmaşık davranışlardan sorumlu öğrenme mekanizmalarını incelemeyi hedefleyen Öğrenme Psikolojisi; düşünme, bellek, dikkat, muhakeme, problem çözme, yargılama, karar verme ve dil gibi üst düzey zihinsel süreçlere odaklanan Bilişsel Psikoloji; davranışların altında yatan fizyolojik süreçleri inceleyen Fizyolojik Psikoloji; beyin ve bilişsel süreçler arasındaki ilişkiyi çeşitli nöropsikolojik testler veya fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) gibi beyin görüntüleme yöntemlerini kullanarak inceleyen Bilişsel Nörobilim; motivasyon ve heyecan, duyum ve algı, öğrenme, bilişsel psikoloji gibi diğer deneysel psikoloji uzmanlık alanlarından ve evrimsel biyoloji alanınından destek alarak insan ve hayvan doğasını inceleyen Evrimsel Psikoloji sayılabilir.