时间心理学是一门研究时间和心理的新学科，到目前为止还属于小众研究，也比较令人费解。该领域的大部分研究工作是与昼夜节律、轮班工作和时差息息相关的。
1962年，法国的洞穴探险家和地质学家米歇尔·希弗瑞决定在暗无天日的地下待上两个月，以此来追踪冰河在地下洞穴中的移动情况。希弗瑞并没有百无聊赖地坐在那里记录测量数据，而是充分利用这段难得的地下独处时间，顺便做了一个独特的时间心理学实验。希弗瑞决定不带任何时钟进入洞穴，而是强迫自己完全依据自身的生理时钟决定作息时间。希弗瑞与外界的唯一联系方式就是一部电话，他可以直接打给地面上的研究团队。每当要睡觉和刚睡醒时，他都会打电话给研究团队。在清醒的时候他偶尔也会打几个电话。每当打电话的时候，地面上的研究人员都不会向他透露真实的时间。在地下375英尺（约114米）的洞穴里，希弗瑞伴着一顶小小的尼龙帐篷度过了60个不见天日的昼夜。电话记录显示，他判断时间的能力受到了严重的扭曲。到实验的最后阶段，他打电话给地面研究人员时还坚信自己一个小时前才打过电话，而事实上好几个小时已经过去了。两个月后，地面研究人员让希弗瑞离开了洞穴，当时他还坚持说实验肯定是提前结束了，在他看来，自己在地下才刚刚度过了34天而已。这项实验清楚地表明：月光的确有助于我们维持生理时钟的正常运转。
其他的时间心理学研究则致力于探索减少时差影响的方法，时差可能是现代人的生理时钟最常遇到、最为恼人的干扰了。20世纪90年代末，康奈尔大学的斯科特·坎贝尔和帕特里夏·默菲做了一个用光线照射人的膝盖后面的实验，该实验成为这一领域最不寻常也最具争议性的研究之一。此前的研究表明，如果以光线照射人的双眼，可以欺骗大脑加速或减缓人体生理时钟的运转，因此可以借此减小时差所带来的影响。坎贝尔和默菲想要知道，人体的其他部位是不是也能够监测到类似的信号。由于膝盖的后面有很多靠近皮肤表层的血管，所以他们决定用特制的卤素灯照射这一区域来验证自己的假设。在一个小范围的研究中，他们发现了自己想要的证据：跟直射在眼睛上的光线一样，照射在膝盖后面的光线也具备改变生理时钟运转的能力。