I grænseområdet mellem den zoologiske adfærdsforskning, etologien, og fysiologien er der i de seneste årtier opstået et særligt forskningsområde, der kaldes adfærdsfysiologi. Det kan kort karakteriseres ved, at problemstillingerne er etologiske og arbejdsmetoderne fysiologiske.
Etologerne er bl.a. interesseret i at finde ud af, hvad der forårsager en bestemt adfærd hos et dyr, og hvorledes denne adfærd reguleres til et hensigtsmæssigt forløb. Gennem iagttagelser og eksperimenter kan de finde frem til de ydre påvirkninger, der fremkalder og styrer adfærden, og de kan slutte sig til, at visse indre faktorer samtidig må gøre sig gældende. For nærmere at undersøge disse indre faktorer bliver det før eller senere nødvendigt at anvende fysiologiske arbejdsmetoder, og på dette tidspunkt tager adfærdsfysiologerne fat. De kan undersøge et sanseorgans formåen i forhold til en bestemt reaktion, i hvilken udstrækning centralnervesystemet er kodet til at styre forskellige adfærdsformer, og hvilken rolle hormoner spiller for deres fremkomst.
Som eksempel på det sidste kan nævnes, at man i store træk har kunnet udrede, hvorledes den ofte meget sammensatte forplantningsadfærd hos fugle reguleres gennem et samspil mellem forskellige hormoner og mellem hormonerne, dyrets adfærd og ydre påvirkninger. Når f.eks. en due begynder at ruge sine æg, skyldes dette ikke bare, at den ser og følger æggene, men også at hormonet progesteron er til stede i blodet. At dette hormon på det rette tidspunkt udskilles i kønsorganerne skyldes, at fuglen inden æglægningen har deltaget i redebygning. Denne adfærds påvirkning af kønsorganerne sker hormonalt via centralnervesystemet og hypofysen. Se videre under hormoner og adfærd.
Et andet eksempel er undersøgelser over nogle natsommerfugles reaktioner på jagende flagermus; de er udført af den amerikanske adfærdsfysiolog K. D. Roeder og hans medarbejdere. Nogle flagermus lever for en stor del af natsommerfugle. Under jagten udsender flagermusen serier af ultralyde, og ekkoet kan opfanges. Ved hjælp af et sådant ekkolodningssystem kan den opdage og lokalisere sit bytte. Det lykkes imidlertid ofte sommerfuglen at undslippe. Den reagerer enten ved at flyve lige bort fra flagermusen eller ved at udføre undvigemanøvrer og styrte sig ned i vegetationen. Roeder kunne vise, at natsommerfuglene ved hjælp af et meget simpelt bygget høreorgan. et på hver side af brystet, kan registrere flagermusens lyde. Ved svag lydstyrke, dvs. når flagermusen er langt borte, sendes forholdsvis få sanseimpulser til centralnervesystemet, hvor de omsættes med det resultat, at sommerfuglen flyver bort. Retningen til flagermusen bestemmes på grundlag af forskelle i sanseimpulserne fra de to ører. Fra det, der vender bort fra lydkilden, starter impulserne lidt senere end fra det andet, og der er færre af dem. Det kan desuden vises, at »skyggevirkningen« fra vingerne fortæller, om lyden kommer ovenfra eller nedefra. Ved større lydstyrke, dvs. når flagermusen er tættere på, forsvinder forskellen mellem sanseimpulserne fra de to Ører; der sendes samtidig et stort antal impulser. Resultatet bliver undvigemanøvrer. Der er altså tydelig overensstemmelse mellem ændringen i sanseinformationer og ændringen i adfærd. Reaktionerne er hensigtsmæssige. På afstand har sommerfuglen en mulighed for at kunne flyve bort, fordi flagermusen endnu ikke kan lodde den, og man kan tilmed påvise, at det ekko, sommerfuglen frembringer, er mindst, når den flyver lige bort. På kort afstand kan flagermusen sanse sommerfuglen, og da førstnævnte er langt den hurtigste flyver, er en undvigemanøvre, der straks bringer sommerfuglen i sikkerhed, den eneste givtige mulighed.
……………