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生物学的精神病理学は、精神疾患の生物学的病因を研究する学問であり、特に臨床心理学の遺伝学的および神経生理学的基盤に重点を置いています。生物学的精神病理学は、ゲノムから脳機能、行動に至るまで、複数のレベルの分析を用いて精神障害を説明しようと試みます。臨床心理学と密接に関連していますが、根本的には神経科学、精神薬理学、生化学、遺伝学、生理学などの分野を横断する手法を統合しようとする学際的なアプローチです。生物学的精神病理学は、「臨床神経科学」や「実験精神病理学」など、いくつかの別名でも知られています。中枢神経系および末梢神経系の生物学的プロセスに焦点を当てているため、生物学的精神病理学は、精神障害に対する新しい生物学的治療法の開発において重要な役割を果たしてきました。
生物学的精神病理学は、双極性障害や単極性感情障害、統合失調症、アルツハイマー病などの主要な精神疾患の生物学的基盤の研究と理解に主眼を置く分野です。これまでの理解の多くは、放射性トレーサーを用いた陽電子放出断層撮影（PET）や機能的磁気共鳴画像法（fMRI）スキャンなどの神経画像技術、および遺伝子研究から得られています。マルチモーダルPET/fMRIを用いた神経画像研究と薬理学的研究を組み合わせることで、行動に関連する脳活動の違いが、特定の脳シグナル伝達経路の根本的な変動からどのように生じるかが明らかになりつつあります。神経伝達物質と、それらに影響を与える精神科薬との詳細な相互作用を理解することが、この分野の研究の鍵となります。重要な研究には、生化学、遺伝学、生理学、神経学、解剖学などの生物学的基盤に関連する研究が含まれます。臨床的な観点から見ると、これらの疾患の病因には、さまざまな治療法、食事、薬剤、潜在的な環境汚染物質、運動、生活上のストレス要因の悪影響などが考慮されており、これらすべてが顕著な生化学的変化を引き起こす可能性がある。
ジークムント・フロイトは当初、精神疾患の生物学的原因と、それが明らかな行動要因とどのように関連しているかに焦点を当てていました。生物学的要因への彼の信念は、コカインなどの特定の薬物が抗うつ作用を持つという概念につながりました。1950年代には、最初の近代的な抗精神病薬と抗うつ薬が開発されました。クロルプロマジン（ソラジン）は、最初に広く使用された抗精神病薬の1つであり、イプロニアジドは、最初に開発された抗うつ薬の1つです。これらの薬に関する研究は、モノアミン理論とカテコールアミン理論の形成に役立ち、化学的不均衡が精神疾患の基盤となることを示唆しました。新しい研究は神経可塑性の概念を指摘しており、特に精神疾患には神経可塑性を阻害する神経生理学的問題が関与している可能性があると述べています。
この分野では、精神疾患を正確に特定し診断することの重要性が強調されています。正確な診断が行われない場合、特定の治療法は症状を悪化させる可能性があります。精神疾患の症状を引き起こす原因は多岐にわたるため、正確な診断は困難です。特に注目すべき疾患としては、季節性感情障害、うつ病、双極性障害、統合失調症、全般性不安障害、強迫性障害などが挙げられます。