根據操作性條件反射原理，引導患者經過有意識地學習和自我調節而在不用或少用藥物的情況下改善或治癒心身疾病的一種行為療法。它應用生理學、心理學和生物物理學的知識研究生物系統的回饋調節，探討人的心理、生理與疾病之間的相互關係。在臨床上，用此技術對患者進行反復訓練，幫助他有意識地調節、控制內臟的生理功能，從而矯正已經發生的某些病理過程，使之恢復健康。
19世紀初葉，在印度服役的英國文職官員不列提歇採用印度瑜珈術，對人的精神、情緒緒和軀體進行長期的訓練，以控制若幹種基本的生理功能。其後，德國精神病學傢J.H.舒爾茨也將瑜珈術的意志作用引入他從事多年的催眠治療中，提出一種所謂自生訓練或自我激發訓練的治療體系，即在治療過程中通過訓練形成自我暗示，以維持身心健康。但這些隻是人體生理功能的自我控制，而不是在嚴格意義的生物反饋。美國生理心理學傢N.E.米勒及其同事首先應用現代化電子設備進行生物反饋調節的研究。生物反饋是以B.F.斯金納的操作性條件反射理論為基礎的。該理論認為，通過反復的訓練和學習，可以有意識地調節和控制失調的心身活動，進而促進相應功能的恢復。20世紀60年代初，米勒及其同事開始采用操作性條件反射的學習方法進行動物實驗研究。他們給白鼠註射箭毒使其骨骼肌麻痹，以阻止來自腦脊髓神經傳到骨骼肌的神經沖動，但卻不影響從植物性神經傳到內臟器官的神經沖動。經過反復的反饋訓練和強化後，實驗者就能調節和控制白鼠的內臟反應，如改變心率、血壓、腸胃蠕動、尿量形成、皮膚溫度、腦電等。
由於內臟生理功能可通過操作性條件反射的學習加以訓練並發生變化，某些疾病患者也就可以通過生物反饋訓練消除癥狀和恢復健康。一些電子儀器設備，如肌電反饋儀、腦電圖反饋儀、皮膚溫度反饋儀、錄象磁帶反饋儀等已相繼應用於臨床。人們可以利用這些設備對機體生理功能的狀態加以探查、放大，並通過記錄和顯示的裝置把這些信息轉變成某種信號或讀數，讓受訓練者自己感受到這些生理功能的變化。如此反復進行，可逐漸使患者學會在某些狀態下采用，並且在某種程度上調節這些功能。臨床研究表明，生物反饋對以下疾病有一定療效:①偏頭痛和緊張性頭痛；②某些軀體疾病及由精神緊張引起的心身疾病，如心血管疾病、高血壓、卒中、心律失常、雷諾氏癥、支氣管哮喘、胃腸道疾病、失眠；③精神疾病，如強迫性神經癥、焦慮癥、抑鬱癥、情感障礙；④神經肌肉疾病，如肌肉痙攣、痙攣性斜頸、癱瘓；⑤癲癇。
生物反饋是醫學心理學中關於心身相關思想的一個重要佐證，其重要性在於通過生物反饋的機制，心理和生理功能的非隨意性可以轉變為隨意性，這將對心理學中的傳統課題──意識與無意識之間的界限，有可能作出新的解釋。