La psicofísica intenta comprender la relación entre un estímulo físico y la impresión psicológica que crea o cómo el mundo físico influye en la mente. La conexión entre percepción y psicofísica es que la percepción es uno de los constructos examinados en la parte psicológica de la ecuación. La psicofísica utiliza medidas cuantitativas para analizar la relación entre las sensaciones y percepciones provocadas por los estímulos.
La relación entre percepción y psicofísica es importante en el sentido de que lo que una persona percibe que es así no siempre es indicativo del estímulo. Los estímulos poseen diferentes propiedades que afectan si una persona los conoce o no y dictan su identificación. El grado de diferencia entre los estímulos afectará si son distinguibles o no y la magnitud que debe alcanzar un estímulo antes de poder hacer un juicio de similitud y diferencia.
Hay tres métodos utilizados para medir la percepción en psicofísica. Son estimación de magnitud, emparejamiento y detección o discriminación. En la estimación de la magnitud, se requiere que el sujeto califique un estímulo según el brillo o el volumen en una escala. El emparejamiento requiere que el sujeto encuentre los estímulos que son similares en apariencia, sonido o tono. En la detección, se le pide al sujeto que discrimine entre pequeñas diferencias de intensidad o si se destella una luz o se reproduce un sonido. Dos términos importantes utilizados en percepción y psicofísica son «umbral absoluto» y «umbral de diferencia». El umbral absoluto se refiere a la menor cantidad detectable de energía de estímulo, y el umbral de diferencia, o simplemente la diferencia notable, se refiere a la diferencia más pequeña detectable entre dos estímulos.
Uno de los preceptos más importantes en percepción y psicofísica es la Ley de Weber que establece que el umbral de diferencia entre dos estímulos es proporcional a la línea de base o intensidad inicial. Es decir, si se aplica un pequeño aumento de intensidad a un pequeño parámetro, entonces se puede detectar ese aumento. Sin embargo, si ese mismo pequeño aumento se aplica a un parámetro mayor, ya no será detectable. Por ejemplo, alguien que sostiene un peso pequeño notará la adición de otro peso pequeño, mientras que alguien que tenga un peso pesado no notará la adición de un peso ligero.
Los estudios de percepción y psicofísica son de gran utilidad en campos como la ergonomía y la interacción hombre-ordenador. El diseño de productos como electrodomésticos, software e interfaces de vuelo se refieren a los resultados de experimentos psicofísicos. Otros campos que se han beneficiado de la psicofísica incluyen la neurología, la psicología y la oftalmología.