高爾頓率先研究個體差異，高爾頓強調遺傳是個體差異的原因。心理學研究的量化始於高爾頓。他發明了許多感官和運動測試，用數量來表示心理特征的差異。他認為，人類所有的特征，無論是物質的還是精神的，最終都是可以量化描述的，這是實現人類科學的必要條件。因此，首先應用統計學方法處理心理學研究數據，強調數據的平均值和高中與高中的差異。
高爾頓不是心理學家，但他對心理學的早期發展有很大影響。1850年，他對西南非洲進行了探險，並獲得了壹項傑出成就獎。1853和1856兩次當選英國皇家地理學會會員。他晚年被封為爵士。
高爾頓在心理學方面的主要著作有:《遺傳天才》(1869)、《英國科學家:他們的稟賦與培養》(1874)、《人類天賦及其發展的研究》(1883)、《自然遺傳》(1889)。
高爾頓對心理學的貢獻可以概括為三個方面:未分化心理學、心理測量的量化和實驗心理學。在倫敦南肯辛頓博物館的人體測量實驗室裏，他使用儀器進行人體測量和心理測量。測量項目包括身高、體重、肺活量、張力和握力、拍擊速度、聽覺、視覺、色覺等。，以便研究能力上的個體差異。還通過問答的方式研究了圖像的個體差異。讓受試者先確定壹件事，比如早餐的場景，然後他們回憶餐桌上實物的形象，也就是食物的清晰性和確定性。經過對答案的整理，他發現被試的圖像存在很大的個體差異:有的人主要使用肌肉運動圖像，有的人主要使用聽覺圖像，有的人主要使用視覺圖像。
他強調遺傳是個體差異的原因。他通過系譜調查論證了遺傳因素與個體差異的關系。他是第壹個明確提出壹般能力和特殊能力命題的人。他調查了1768-1868年間977位英國首相、將軍、作家和科學家的家譜後發現，父親有89位，兒子有129位，兒子有114位。普通人中，四千個人才產生壹個傑出的人。所以斷言“普通能力”是遺傳的。在調查30個有藝術能力的家庭時，他發現這些家庭中64%的孩子也有藝術能力；在150個沒有藝術能力的家庭中，只有21%的女兒有藝術能力，所以斷言藝術能力——“特殊能力”也是遺傳的。他發現，隨著遺傳親緣關系的減少，優秀親屬的比例也明顯下降。他還用80對雙胞胎的數據，通過雙胞胎在心理特征上比其他兄弟姐妹更相似來證明人的心理是完全遺傳的。這也使他第壹個註意到同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的方法論在估計遺傳和環境因素在人類變異中的相對作用的重要性。高爾頓根據遺傳與個體差異的關系，主張選擇好的配偶，改良人種，並於1883在《人類天賦及其發展研究》壹書中首創了“優生學”壹詞。1883年，高爾頓發表了《人類天賦及其發展研究》，其中總結了實驗心理學中兩個極其重要的研究方法和成果。第壹個實驗是關於自由聯想的:他事先在75張紙上寫了壹個詞，每次只讓被試讀壹張紙，然後用壹個精確的計時器測量兩次即興聯想所需的時間，然後分析這些聯想在被試經歷中的可能起源。他發現最頻繁的聯想往往來自遙遠的童年。在這個實驗中，他還證實了人類在看到或聽到某個數字時，有聯想到某個形狀的能力，他稱之為“數形”。第二種是對心理圖像的廣泛調查:他要求受試者先想到某件事，然後盡可能關註他們的“心理視覺”圖片，並回答亮度、清晰度、顏色等壹系列問題，根據其強度打分。值得壹提的是，在這些研究中，他首次將問卷和評分方法引入心理學。他對實驗心理學的貢獻還包括他發明的壹系列心理測試儀器和方法。壹些儀器後來以他的名字命名，如測量聽覺閾值的高爾頓長笛和測量視覺範圍的高爾頓棒，這些儀器直到20世紀30年代都是心理學實驗室的標準儀器。他還用裝有不同物質的瓶子來測試自己的嗅覺，這種方法被後人沿用至今。此外，他還設計了測量肌肉感覺、反應和觸覺的儀器和方法。
盡管高爾頓並非心理學出身，但人們普遍認為，他對心理學早期發展的影響比同時期的任何壹位心理學家都更大、更深遠。由於他在許多領域取得的巨大成就，他得到了世界的認可，並獲得了許多獎項和榮譽。他在1909年被封爵。