Галль полагал, что рельеф черепа не может быть случайным. По его форме, выпуклостям и впадинам на его поверхности он пытался судить о том, какие части мозга развиты или ослаблены. Исходил из предположения: «Собрание всех нервов составляется из многих особых систем». В те же годы сходные мысли высказывал Жорж Кювье. Он сравнивал нервную систему с магнитом, обломки которого сохраняют магнитные свойства.
По мнению Галля, умственная деятельность связана главным образом с серым веществом мозговой ткани, смятым в складки. А количество складок и серого вещества в мозге животных увеличивается пропорционально их умственным способностям – от рыб и земноводных до копытных, кошачьих, обезьян.
Логично предположить, что под выпуклостями черепа находятся скопления нервных клеток отдела, отвечающего за то или иное свойство личности. Оставалось только выяснить эти соответствия, обследуя черепа и собирая фактический материал. Сначала Галль вел исследования один, затем с учениками и последователями. Удалось составить «глобус полушарий головного мозга», где отмечены области, отражающие свойства разума и души человека.
Умственные способности связывались со строением лба. В центре – область памяти, над ней – сообразительности, чуть в стороне – любознательности, а затем – остроумия. На темени – центры благоволения, почтительности, благоговения, твердости, упорства. В затылочной области – отзывчивости, осторожности, домовитости, дружелюбия, любви к детям.
Об отрицательных качествах свидетельствовали шишки, окружающие правое ухо: центры разрушительных наклонностей, гневливости; драчливости; скрытности, хитрости; жадности, накопительства. По одним данным, выпуклость перед ухом предопределяла обжорство, по другим – инстинкт самосохранения.
Наиболее оперативно воспользовались френологическими материалами писатели. Появилась возможность по внешности характеризовать персонаж произведения. Например, Бальзак в философской повести «Луи Ламбер» так описал главного героя: «Всем бросалась в глаза его крупная голова. Очень кудрявые волосы красивого черного цвета придавали невыразимое очарование его лбу, который казался огромным даже и нам, совершенно не интересовавшимся объяснениями френологии – науки, находившейся тогда еще в колыбели. Красота лба была необыкновенной, пророческой, главным образом благодаря чистой линии надбровных дуг».
Принципиальные положения Галля в значительной мере подтвердились. Например, в 1861 году французский анатом П. Брока, исследуя мозг больного с нарушениями речи, обнаружил дефект задней трети нижней лобной извилины левого полушария. Через десятилетие немецкий психолог К. Вернике определил, что поражение задней трети первой височной извилины левого полушария резко ухудшает понимание речи.
