También las importantísimas contribuciones a la Psicología Experimental de Weber, Fechner y Wundt han sido explicitadas en otros pasajes de nuestro trabajo, por lo que obviamos su referencia específica en el presente apartado.
La introspección continuó estudiándose desde otros enfoques como el de la Gestalt, que comenzó en Alemania como estudio de la percepción, para después extenderse a otros campos como la resolución de problemas, el aprendizaje, la creatividad e incluso las dinámicas sociales (en especial la microsociología de grupos pequeños, con aplicaciones industriales y terapéuticas). Frente al asociacionismo inherente al enfoque de Wundt o el de los conductistas, la psicología de la Gestalt destacaba la importancia de las configuraciones globales de estímulos, sus relaciones internas y con el contexto (relaciones figura-fondo), así como su organización activa.
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894) había nacido en Potsdam y se educó en su ciudad natal y en el Instituto Médico Friedrich Wilhelm de Berlin. Allí estuvo bajo la influencia de Müller y en 1842, a los 21 años de edad, se graduó en medicina e ingresó en la profesión como médico del ejército prusiano. En reacción al vitalismo de Müller, que rechazaba, Helmholtz se interesó por clarificar las bases fisiológicas del celo animal, un fenómeno utilizado muchas veces para justificar el vitalismo. Esto le condujo en 1847 a escribir un famoso artículo sobre la conservación de la energía, que le proporcionó la oferta de la cátedra de fisiología en Königsberg, donde permaneció desde 1848 a 1855. En 1855, se trasladó a Bonn y desde allí, en 1858, a Heidelberg para trabajar como director del Instituto de Fisiología. Fue, durante los periodos de Bonn y Heidelberg, cuando Helmholtz hizo sus contribuciones más fundamentales a la recientemente aparecida psicología experimental. Desde 1856 a 1866, el Handbuch der physiologischen Optik apareció en partes separadas que fueron reunidas en un volumen en 1867. En 1863, cuando la Optik había ya aparecido, Helmholtz publicó Die Lehre von den Tonempfindungen. Aunque aquí nos centraremos en la Optik, estas dos obras tomadas juntas definen la problemática de la psicología experimental de la percepción visual y auditiva en las décadas que siguieron.
En la Optik, Helmholtz amplió la doctrina de Müller de las energías específicas de los nervios para ofrecer una teoría comprehensiva de la visión del color y su famosa teoría de la inferencia inconsciente de la percepción. En la teoría de la visión del color, Helmholtz argumentó que así como las diferencias entre las sensaciones de sonido y luz reflejan las cualidades específicas de los nervios auditivos y visuales, las sensaciones de color pueden depender de diferentes clases de nervios en el interior del sistema visual. Dado que las leyes de la mezcla del color sugieren que virtualmente todo matiz puede ser obtenido por distintas combinaciones de los tres colores primarios, le parecía a Helmholtz que el matiz percibido, el brillo y la saturación del color debían ser derivados de diversas actividades en las tres clases primarias de fibras nerviosas en el ojo.
En su teoría de la percepción, Helmholtz partía del reconocimiento de que la doctrina de las energías nerviosas específicas de Müller implicaba el hecho de que las sensaciones no permiten un acceso directo a los objetos y fenómenos sino que sólo sirven a la mente como señales de la realidad. La percepción, desde este punto de vista, requiere un proceso lógico, activo, inconsciente y automático por parte del perceptor que utiliza la información suministrada por la sensación para inferir las propiedades de los objetos y fenómenos externos. A este respecto, Helmholtz anticipó gran parte de la posterior psicología cognitiva de arriba abajo (top-down). En un periodo más temprano, Helmholtz había hecho también otras grandes contribuciones a la fisiología. Estimulando los nervios a diferentes distancias desde un músculo y midiendo el tiempo en que se producía la contracción muscular, estimó la tasa de recorrido del impulso nervioso, y en el proceso introdujo, de paso, la técnica del tiempo de reacción en fisiología.
Entre 1865 y 1868, otro gran fisiólogo holandés, Franciscus Cornelis Donders (1818-1889) asimiló el procedimiento del tiempo de reacción a la psicología, empleándolo para estudiar el tiempo ocupado por las operaciones mentales. Donders había nacido en la ciudad de Tilburg, en los Países Bajos, y entró en la Universidad de Utrecht como estudiante de medicina a la edad de 17 años. Después de graduarse, ingresó en el ejército como cirujano y, a la edad de 24 años, fue invitado a dar clases en la Escuela de Medicina Militar de Utrecht. Cinco años después se ofreció a Donders una plaza como extraordinarius en la Universidad de Utrecht, que aceptó, permaneciendo allí el resto de su carrera.
En 1865, Donders publicó una comunicación preliminar en la que informaba del trabajo realizado con un estudiante, Johan Jacob de Jaager, y sintetizó más completamente en la disertación doctoral de Jaager, De physiologische tijd bij psychische processen (1865). Concluyendo que el tiempo de reacción era aditivo, Donders evaluó separadamente el tiempo para responder a los estímulos bajo condiciones de elección y de simple no elección. Deduciendo la simple a partir del tiempo de reacción con elección, Donders calculó el intervalo que tomaba el proceso de decisión. En 1868, en un clásico artículo aparecido en alemán, Die schnelligkeit psychischer Processe, Donders aportó el informe definitivo de los resultados de su obra y su extensión a los tiempos de discriminación. A pesar de que los hallazgos específicos de Donders son actualmente de poco interés, su utilización de la técnica de reacción para medir el tiempo tomado por los procesos mentales ejerció un mayor impacto sobre sus contemporáneos y el tiempo de reacción se impuso, junto con la psicofísica, como uno de los métodos preferidos en los primeros laboratorios experimentales. En consecuencia, como epílogo de este apartado de nuestro trabajo, puede observarse que la psicología experimental englobaba ya desde sus inicios una considerable diversidad de métodos, intereses y puntos de vista que le han permitido encontrar multitud de aplicaciones prácticas en la industria, la educación y la terapia, entre otras áreas.
Hoy en día persisten las mismas inquietudes hacia la psicofísica, la percepción, la memoria y el aprendizaje, pero los interrogantes desaparecen con nuevos enfoques fisiológicos y el uso de procedimientos estadísticos para diseñar experimentos y analizar datos. La tecnología de los ordenadores también ha influido poderosamente en los métodos y teorías de la psicología experimental, en la que la influencia del paradigma conductista ha sido mitigada por el resurgir del estudio de los fenómenos psíquicos internos desde el punto de vista cognitivo, y por la creciente alianza de esta tendencia con la biología. Sin embargo, hasta ahora ninguna teoría ha unificado la psicología experimental, que en la práctica resulta ser una amalgama de las diferentes corrientes de la psicología con sus respectivas áreas de interés.