通过俄国生理学家巴甫洛夫对动物高级神经活动规律的研究，他提出气质的直接的、主要的生理基础是神经系统的特征。大脑皮质细胞的兴奋、抑制过程中神经过程的强度、平衡性和灵活性决定了有的人能够承受长时间的、繁重的工作，而有的人却做不到。巴甫洛夫根据这个原理，将人类的气质分为四种：胆汁质、多血质、黏液质和抑郁质。不同的气质有不同的特征表现。
胆汁质，表现为情绪兴奋性高，抑制能力差，反应速度快但不灵活，情绪体验强烈而不持久，情绪产生迅速且带有爆发式特点。属于胆汁质类型的人感受性低而耐受性高，外倾明显。日常生活中积极热情，易于激动，情感深刻而稳定，性情直率，精力旺盛，坚忍不拔，持久不渝，言语明确，富于表情，处理问题迅速而坚决。但自制力差，性情急躁，办事粗心，有时会刚愎自用，傲慢不恭。代表人物如《三国演义》里的张飞，《水浒》里的鲁智深。
多血质，表现为情绪兴奋性高，外部表现明显，反应速度快而灵活。情感变化迅速，对人对事易发生情绪反应。但情绪不稳定，心境变化较快，随意反应性强，具有较大的可塑性。具有这种气质类型的人，感受性高而耐受性低，他们举止敏捷，姿态活泼，有生动的面部表情。言语表达能力和感染能力强，思维敏捷，善于交际，情感外露，但体验不深刻。待人热情亲切，但又显得粗心浮躁。办事多凭兴趣，富于幻想，缺乏忍耐力和毅力，不愿做耐心细致的工作。代表人物如足球明星贝克汉姆，《红楼梦》里的王熙凤。
黏液质，表现为情绪兴奋性和不随意反应性较低，内倾明显，外部表现少，反应速度慢但稳定性强。这种气质类型的人情感不易变化和暴露，不易激动。但当情绪一旦被引起，就变得稳固而深刻。他们行动迟缓，说话慢且语言不多。遇事谨慎，三思而行。善于克制忍让，生活有规律，埋头苦干，有耐久力。不够灵活，注意力不易转移。容易固执拘谨。代表人物如《红楼梦》里的薛宝钗。
抑郁质，表现为情绪兴奋性低但体验深刻，不随意反应性强，反应速度慢但不灵活。具有刻板性、内倾型等特点。属于抑郁质类型的人多愁善感，情绪体验少而微弱，多以心境的方式出现。沉静、易相处、人缘好、办事稳妥可信。遇事缺乏果断和信心，常有孤独胆怯的表现。工作易疲劳，疲劳后也不易恢复。代表人物如《红楼梦》里的林黛玉。