感觉的测量是说明心理量与物理之间的对应关系，这种对心理内容的量的说明，是心理学研究的主要内容之一。
一、感受性
心理量与物理量之间的关系是用感受性的大小来说明的。感受性是指人对刺激物的感觉能力。不同的人对刺激的感受性是不同的。反之，同一个人对不同刺激的感受性也不尽相同。人的感觉系统只是对刺激作用边疆过程中的一段发生反映，产生感觉。为了产生感觉，刺激的强度必须达到一定的数量，随着刺激的强度增大到一定程度，感觉系统会停滞其正常状态。任何在强度上超过某种限度的刺激作用会引起疼痛，并破坏感觉系统的正常活动。因此，从最小到最大的感觉量的全距确定了人的感觉系统的感受性的范围。感受性是人的感觉系统机能的基本指标。
感受性是用感觉阈限的大小来度量的。阈限是指界限或临界值。感觉阈限是人感到某个刺激的存在或刺激的变化的强度或强度变化所需的量的临界值。
二、感觉阈限
感觉阈限是测量人的感觉系统感受性大小的指标，是用刚能引起感觉或差别感觉的刺激量的大小来表示。感觉阈限分为绝对感觉阈限和差别感觉阈限两类。
（一）绝对感觉阈限
绝对感觉阈限简称绝对菩限，是指刚刚能够引起感觉的最小刺激强度。通过绝对感觉阈限的测量来了解感觉系统的绝对感觉性。
绝对阈妈又分为感觉的下绝对阈限和上绝对阈限。例如用某一极轻佩的刺激物刺激被试的皮肤，他不会有感觉，但是如果逐渐啬这个刺激量就会引起被试的感觉反应。这个刚能引起感觉的最小刺激量称为感觉的下绝对阈限（RL，德文REIZ-LIME）。如果引起感觉的刺激量继续不断地增加而超过一定限度时，就会引起痛觉。这个能够引起感觉的最大刺激量称为上绝对阈限。从下绝对阈限到上绝对阈限之间的距离，即是人的有关感受性的整个范围。因此，绝对感觉阈限并不是仅靠一次被试的判断为根据，而是以被试多次判断中的50%点为根据，即当50%的机率被感觉到的最小的刺激量为绝对阈限。当然，各种感觉的绝对阈限。当然，各种感觉的绝对阈限彼此是各不相同的。根据心理学的研究，人类重要感觉绝对阈限的近似。
绝对阈限与绝对感受性之间成反比关系。绝对阈限越低，即能引起感觉所需的刺激量越小，绝对感受性就越高，即对刺激越敏感。用字母S代表绝对感受性，有R代表绝对阈限，则两者之间的数学关系可表示为：S=1/R。
绝对感觉阈限可因刺激物的性质和有机体的状况而有所不同。例如，活动性质、刺激强度、刺激持续时间、个体的自身状态等都会影响绝对感觉阈限。
（二）差别感觉阈限
能觉察的刺激物的最小差异量称为差别感觉阈限，与之相应的感受性称为差别感受性。刺激物引起感觉后，刺激数量的变化并不一定都能引起感觉的变化。例如，100克的重量，再加上1在，人并不感觉到重量有所增加，但增加3克以上时，就能感觉到重量的变化。显然，差别感觉阈限是被试辨别两种刺激强度不同时所需要的最小差异值。这一量值又称为量小可觉差（JUSTNOTICEABLE-DIFFERENCE，简称JND）
差别感受性的大小是用差别感觉阈限的大小来度一的，两者成反比关系。判别感觉阈限越小，则差别感受性越大，反之，差别感觉阈限越大，差别感受性越小。在广泛的范围内，差别感觉阈限与原刺激量的比值是一常数，用公式表示：ΔI/I=K
其中I为原刺激量，ΔI为差别感觉阈限（即用I+ΔI来表示感觉到差别所需要的刺激量）。当Ｉ不同时，ΔI来表示感觉到差别所需要的刺激量）。当Ｉ不同时，ΔI也不同，但是与Ｉ的比值却是一个相对固定的常数，记为Ｋ。Ｋ又称之为韦伯分数。上述公式也称为韦伯定律，表明了差别感觉阈限与刺激量之间近似为恒定的正比关系。
尽管韦伯定律提示了引起差别感觉的一些规律，但是，它只适用于于中等强度的刺激。在刺激过强或过弱时，韦伯定律就不再适用，其K值就会发生变化。验证性实验表明，当重量刺激低于100克或超过500克时，韦伯分数就会发生变化，但在不同感觉中，韦伯分数的差别是很大的。因此，韦伯分数成为不同感觉通道的辨别能力的指标，韦伯分数越小，辨别越灵敏。
三、心理物理定律
心理物理定律是表明物理刺激的强度与它所引起的感觉量之间的关系的定律，它是由19世纪中期德国物理学家费希纳（G。T。FECHNER）创立的。费希纳认为，主观感觉量不能直接测量，但不同的感觉是可以相互比较的。当刺激量的变化达到一定程度，即达到差别感觉的阈限时，就在心理上引起一个最小可觉差（JND），其大小可以由相应的物理刺激量来表示。
（一）费希纳定律
费希纳定律又称对数定律或韦伯一费希纳定律，是费希纳在韦伯研究的基础上提出的一个假定：把最小可觉差（即边疆的差别感觉阈限）作为感觉的单位，即每增加一个差别阈限，心理量增加一个单位。这样，从刺激阈限开始，就可以测量为了向上前进一个最小可觉差所必须增加的刺激量，边疆测试下去，就可把全部刺激范围分成若干个差别阈限的单位。费希纳运用积分进行推导，得出下列公式：S=KlgI+C
公式中S为感觉量，K和C为常数，I为刺激强度（物理量）。由此可见，刺激强度的变化和它所引起的感觉变化之间的关系是非线性的，感觉的变化要比刺激强度的增长慢，即心理感觉量与物理刺激量的对数值成正比。用费希纳的话来描述：当刺激强度按几何级数增加时，感觉强度只按算术级数增加。费希纳定律在许多感觉领域的研究中得到了验证，然而它只适用于中等强度的刺激范围。
（二）史蒂文斯定律
本世纪50年代，美国心理学家史蒂文斯（S。S。STEVENS）提出了心理量并不随刺激量的对数的上升而上升，而是随刺激量的乘方函数而变化，即感觉到的大小是与刺激量的乘方式成正比的。其公式为：Φ=KIb
Φ表示心理量，I表示物理量，K为常数，B表示由感觉道的刺激强度决定的幂指数。这个指数因不同的感觉而异。这就是史蒂文斯的幂定律。例如，史蒂文斯给被试呈现一个中等强度的标准光刺激，要求被试直接用数值表述自己的主观感觉。如疾先呈现一个标准光刺激，并告诉被试其明度为100，然后呈现不同强度的光刺激。如果被试感到某种光看上去只有标准光刺激的一半明度，则定其明度为50；如果某种光看上去比标准光刺激高2倍，则定其明度为200。这样就得到了不同刺激强度与（估计的）感觉大小之间的关系，提示了心理量随刺激量的乘方函数变化的情况。
史蒂文斯幂定律具体地指出了心理量与物理量的关系的两类形式：一是当幂指数b小于1时，心理量的增长慢于物理量的增长，这与费希纳的对数定律相似。二是当幂指数b大于1时，心理量的增长会快于物理量的增长，它与费希纳的对数定律相反，但却具有实际的心理意义，即人对有害刺激感觉敏感性的增长快于物理量的增长，因此，具有重要的保护意义并起适应生存的作用。
四、感觉阈限的测量方法
经典心理物理学测定感觉阈限的方法，主要有下列三种：
（一）最小变化法
院最小变化法又称极限法、系列探索法或最小可觉差法。其基本特点是刺激按强度的递增序列和递减序列并替的方法呈现，名序列的刺激由小到大或由大到小以小步阶梯变化，探索从一类反应到别一类反应的转折点或阈限值。在测定绝对感觉阈限时，首先须确定刺激的范围，安排弟增或递减的实验程序。其结果是弟守系列的绝对阈限值和递减系列的绝对阈限值的算术平均数：T=（T↑+T↓）/2。如果递增和递减系列各测定n次，则：T=Σ（T↑+T↓）/2n。
最小变化法测定差别感觉阈限时，给被试呈现一个标准刺激（Sr），然后呈现比较刺激（Sv)，按递增及递减系列呈现，让被试判断比较刺激比标准刺激“大些”“小些”还是“相等”，最后得出被试的判别感觉阈限。
采用最小变化法时，会产生由习惯和期望所引起的误差，也会产生由练习及疲劳引起的误差，通过改善实验程序要以减少误差，但不会完全消除。
（二）恒定刺激法
恒定刺激法又称次数法或正误法。其特点是，在整个实验中始终应用若干恒定的刺激量，并以随机顺序反复呈现这些刺激来测定绝对感觉阈限和差别感觉阈限。一般选用5~7个恒定的、从被试感觉不到至感觉到了的等距刺激。每种强度的刺激随机呈现，被试报告感觉到与否，然后根据各个刺激所引起的正、负反应的次数，运用一定的统计方法求出有50%次被感觉到的刺激值作为绝对感觉阈限值。在测定差别感觉阈限时，首先确定一个标准刺激和5~7比较刺激，要求被试报告比较刺激比标准刺激“大”“小”或“相等”，然后根据被试所做的各种反应次数，运用一定的统计方法求得差别感觉阈限。
（三）平均误差法
平均误差法又称为再造法、调整法或均等法，其基本特点是让被试自己来高速刺激，使之与标准刺激相等，其基本特点是让被试自己来调整刺激，使之与标准刺激相等，然后根据被试多次调整好的刺激与标准刺激的误差的平均值来确定阈限值。
（四）信号侦察论
信号侦察论（SIGNALDETECTIONTHEORY）又称为信号检测论、信号觉察论，是一种测量感受性的理论，但它与用感觉阈限来测定感受性的理论不同，在以感觉阈限作为测量感受性指标时，除感受性外，被试的主观判定标准对感觉阈限是有影响作用的。信号侦察论则是要将两者加以区分，用一条“接受者的操作特点曲线”代替阈限来测量感受性。
信号侦察论认为，在感觉刺激时，其实存在着两个过程，一个是感觉过程，其反映了刺激的强度；另一个是随之而来的独立的判断过程，其反映了被试的反应偏差。信号侦察论的测量，是将所要觉察的刺激或刺激的差别视为信号，将可能与信号相混淆的刺激视为噪音，将信号出现时报告说有信号时称为击中，将信号出现而报告无信号时称为漏报，将信号未出现而报告无信号时称为正确否定，将信号未出现而将噪音报告有信号称为虚报，错报比正确否定愈少，表明判断力愈高。信号侦察论就是通过将被试者的辩别力，即感觉分辨力（d）和被试的反应偏差（β）的测定，把被试者的主观态度、动机因素等所产生的干扰作用从感受性中排队从而得到比较准确的结果。