赫爾姆霍茲在心理學上主要貢獻有：
（1）神經傳導速率的測量
當時人們以為，神經傳導的速度與光速差不多，所以不能測量。赫爾姆霍茲衝破了這個禁區，他於1850年第一次用蛙神經進行了神經傳導速率的測量。他首先以電剌激蛙神經，然後採用自己發明的筋肉測量計測量筋肉收縮與神經長度的關係。由此，他得出蛙神經的傳導速率約為50米每秒。後來他又用同樣的方法測量了人的神經的傳速率，結果為50－100米每秒。他的測量雖然不太精確，但卻開創了心理活動過程的測量和反應時經典研究的先河。
（2）色覺說
赫爾姆霍茲對人的顏色視覺進行了深入的研究。他接受和發展了托馬斯揚格的色覺說並在他的著作《生理光學綱要》一書中對它進行了深入的論述。他認為自然界中存在三種原色—紅、綠、藍，它們的不同比例的混合就會產生各種各樣的顏色。與此相對應，人的視網膜上有三種神經纖維末梢器官分別具有感紅、感黃、感藍的色素，當這些感光色素受到剌激時，它們就分解而導致各自的神經細胞產生不同的神經衝動傳向大腦，大腦中這些神經部衝動不同比例的混合就會產生不同的顏色感覺。
與此同時，德國的另一位生理學家黑林提出了視覺的頡頏說。他認為視網膜上有三種不同的視質即紅綠視質、黃藍視質和黑白視質，這三種物質受到剌激各自產生不同的作用（同化作用或異化作用）。比如，紅綠視質受到紅光剌激時就會發生異化作用而產生紅色感覺，受到綠光剌激時就會因同化作用而產生綠色的感覺。這三種視質的不同作用不同比例的混合就會產生不同顏色不同明暗的顏色感覺。
錐體細胞和頡抗系統的顏色編碼
| 藍/綠 | 綠/紅 | 黑/白 | |
| 不飽合紅色 | + + | + + | + + |
| 飽合紅色 | + | + + | + |
| 不飽合綠色 | + + | - - | + + |
| 飽合綠色 | + | - - | + |
| 不飽合藍色 | - - | + + | + + |
| 飽合藍色 | - - | + |
後來在研究中發現，在視網膜上確實存在分別感受紅、綠、藍的的神經細胞，但在傳輸時神經節細胞、水平細胞以及視覺皮層的神經則採取紅綠、黃藍頡頏的編碼形式。
（3）聽覺說
繼視覺研究後，赫爾姆霍茲又研究了聽覺現象並於1863年提出了聽覺共鳴說。他認為聽覺是由聲音的不同頻率與耳蝸內基底膜上相應的神經纖維發生共鳴而產生的。赫爾姆霍茲發現，基底膜上橫向排列著很多輻射狀的神經纖維，而且這些纖維從底到頂漸次增長。他認為短纖維感受高頻音，長纖維感受低頻音。聽覺共鳴說可以部分地解釋聽覺現象，但它本身還存在一定的缺陷，這些缺陷導致人們對聽覺現象的進一步探討。本世紀40年代未，著名生理學家馮．貝克亞西和韋弗爾分別提出了行波理論和神經齊射理論來解釋聽覺現象的形成。
馮特是德國著名的哲學家、物理學家和心理學家、科學心理學的創始人、實驗心理學之父。他不僅首先建立了第一個心理學實驗室宣布了科學心理學的誕生，還創建了一支國際心理學專業隊伍，奠定了構造主義心理學的理論基礎。
