Близко к гуморальным теориям темперамента стоит сформулированная П. Ф. Лесгафтом идея о том, что в основе проявлений темперамента лежат свойства системы кровообращения, в частности толщина и упругость стенок кровеносных сосудов, диаметр их просвета, строение и форма сердца и т. д. При этом малому просвету и толстым стенкам сосудов соответствует холерический темперамент, малому просвету и тонким стенкам – сангвинический, большому просвету и толстым стенкам – меланхолический и, наконец, большому просвету и тонким стенкам – флегматический. Калибром сосудов и толщиной их стенок определяются, согласно теории Лесгафта, быстрота и сила кровотока, затем (как производное) скорость обмена веществ при питании и, последнее, – сама индивидуальная характеристика темперамента как меры возбудимости организма и продолжительности его реакций при действии внешних и внутренних стимулов.
Если Гален связывал темперамент человека с особенностями его обменных процессов, то И. П. Павлов (Павлов, 1951) обратил внимание на зависимость темперамента от типа нервной системы. Заслугой Павлова явилось детальное теоретическое и экспериментальное обоснование положения о ведущей роли и динамических особенностях поведения центральной нервной системы – единственной из всех систем организма, обладающей способностью к универсальным регулирующим и контролирующим влияниям. Павлов выделил три основных свойства нервной системы: силу, уравновешенность и подвижность возбудительного и тормозного процессов. Из ряда возможных сочетаний этих свойств Павлов выделил четыре основные комбинации в виде четырех типов высшей нервной деятельности. Их проявление в поведении Павлов поставил в прямую связь с античной классификацией темперамента. Сильный уравновешенный подвижный тип нервной системы рассматривался как соответствующий темперамент сангвиника; сильный уравновешенный инертный – темперамент флегматика; сильный неуравновешенный – темперамент холерика; слабый – темперамент меланхолика.
Выделив и описав четыре типа нервной системы, И. П. Павлов сопоставил их с классическими типами темперамента и продемонстрировал выраженную корреляцию между ними. На этом основании он утверждал, что именно свойства нервной системы и определяют описанные темпераменты.