Entre los primeros en identificar el cerebro como el principal centro de control del cuerpo estuvieron Hipócrates y sus seguidores, inaugurando un importante cambio de pensamiento respecto a las opiniones egipcias, bíblicas y griegas tempranas, que basaban la primacía del control corporal en el corazón. Esta creencia fue apoyada por el médico griego Galeno, que concluyó que la actividad mental se producía en el cerebro y no en el corazón, sosteniendo que el cerebro, un órgano frío y húmedo formado por esperma, era la sede del alma animal, una de las tres «almas» que se encuentran en el cuerpo, cada una asociada a un órgano principal.
El pastor suizo Johann Kaspar Lavater (1741-1801) introdujo la idea de que la fisonomía se relacionaba con los rasgos específicos del carácter de los individuos, en lugar de con los tipos generales, en su Physiognomische Fragmente, publicado entre 1775 y 1778. Su obra fue traducida al inglés y publicada en 1832 como The Pocket Lavater, or, The Science of Physiognomy. Creía que los pensamientos de la mente y las pasiones del alma estaban conectados con el marco externo de un individuo.
De la frente, Cuando la frente es perfectamente perpendicular, desde el pelo hasta las cejas, denota una deficiencia total de entendimiento. (p. 24)
En 1796 el médico alemán Franz Joseph Gall (1758-1828) comenzó a dar conferencias sobre organología: el aislamiento de las facultades mentales y posteriormente la craneoscopia, que consistía en leer la forma del cráneo en función del individuo. Fue el colaborador de Gall, Johann Gaspar Spurzheim, quien popularizaría el término «frenología».
En 1809 Gall comenzó a escribir su obra principal, La anatomía y fisiología del sistema nervioso en general, y del cerebro en particular, con observaciones sobre la posibilidad de determinar las diversas disposiciones intelectuales y morales del hombre y del animal, por la configuración de sus cabezas. No se publicó hasta 1819. En la introducción de esta obra principal, Gall hace la siguiente declaración con respecto a sus principios doctrinales, que comprenden la base intelectual de la frenología:
- El cerebro es el órgano de la mente
- El cerebro no es una unidad homogénea, sino un agregado de órganos mentales con funciones específicas
- Los órganos cerebrales están topográficamente localizados
- En igualdad de condiciones, el tamaño relativo de cualquier órgano mental particular es indicativo de la potencia o fuerza de ese órgano
- Dado que el cráneo se osifica sobre el cerebro durante el desarrollo infantil, los medios craneológicos externos podían utilizarse para diagnosticar los estados internos de los caracteres mentales
A través de una cuidadosa observación y una amplia experimentación, Gall creía haber establecido una relación entre los aspectos del carácter, llamados facultades, con los órganos precisos del cerebro.
Johann Spurzheim fue el colaborador más importante de Gall. Trabajó como anatomista de Gall hasta 1813, cuando, por razones desconocidas, tuvieron un desencuentro permanente. Publicando bajo su propio nombre, Spurzheim difundió con éxito la frenología por todo el Reino Unido durante sus giras de conferencias a lo largo de 1814 y 1815, y por Estados Unidos en 1832, donde acabaría muriendo.
Gall estaba más preocupado por crear una ciencia física, así que fue a través de Spurzheim que la frenología se difundió por primera vez por Europa y América. La frenología, aunque no era universalmente aceptada, no era un fenómeno marginal de la época. George Combe se convertiría en el principal promotor de la frenología en todo el mundo anglosajón después de ver una disección cerebral de Spurzheim, lo que le convenció de los méritos de la frenología.
La popularización de la frenología en las clases medias y trabajadoras se debió en parte a la idea de que el conocimiento científico era importante y un indicio de sofisticación y modernidad. Los folletos baratos y abundantes, así como la creciente popularidad de las conferencias científicas como entretenimiento, también ayudaron a difundir la frenología entre las masas. Combe creó un sistema de filosofía de la mente humana que se hizo popular entre las masas por sus principios simplificados y su amplia gama de aplicaciones sociales que estaban en armonía con la visión liberal del mundo victoriano. El libro de George Combe Sobre la constitución del hombre y su relación con los objetos externos vendió más de 200.000 ejemplares en nueve ediciones. Combe también dedicó una gran parte de su libro a conciliar la religión y la frenología, que había sido durante mucho tiempo un punto de fricción. Otra razón de su popularidad era que la frenología se balanceaba entre el libre albedrío y el determinismo. Las facultades inherentes a una persona estaban claras, y ninguna facultad se consideraba mala, aunque sí el abuso de una facultad. La frenología permitía la superación personal y la movilidad ascendente, a la vez que proporcionaba material para atacar los privilegios de la aristocracia. La frenología también tuvo un gran atractivo por ser una filosofía reformista y no radical. La frenología no se limitaba a la gente común, y tanto la reina Victoria como el príncipe Alberto invitaron a George Combe a leer las cabezas de sus hijos.
Los hermanos estadounidenses Lorenzo Niles Fowler (1811-1896) y Orson Squire Fowler (1809-1887) fueron los principales frenólogos de su época. Orson, junto con sus socios Samuel Robert Wells y Nelson Sizer, dirigía el negocio frenológico y la editorial Fowlers & Wells en la ciudad de Nueva York. Mientras tanto, Lorenzo pasó gran parte de su vida en Inglaterra, donde inició la famosa editorial frenológica, L.N Fowler & Co., y ganó considerable fama con su cabeza frenológica (una cabeza de porcelana que muestra las facultades frenológicas), que se ha convertido en un símbolo de la disciplina. Orson Fowler era conocido por su casa octogonal.
La frenología surgió en una época en la que todavía se estaban codificando los procedimientos científicos y las normas para las pruebas aceptables. En el contexto de la sociedad victoriana, la frenología era una teoría científica respetable. La Sociedad Frenológica de Edimburgo, fundada por George y Andrew Combe, era un ejemplo de la credibilidad de la frenología en la época, e incluía a una serie de reformistas sociales e intelectuales muy influyentes, como el editor Robert Chambers, el astrónomo John Pringle Nichol, el ecologista evolucionista Hewett Cottrell Watson y el reformador de manicomios William A.F. Browne. En 1826, de los 120 miembros de la sociedad de Edimburgo, se calcula que un tercio procedía de la medicina. En la década de 1840 había más de 28 sociedades frenológicas en Londres con más de 1000 miembros. Otro importante estudioso fue Luigi Ferrarese, el principal frenólogo italiano. Defendía que los gobiernos debían adoptar la frenología como medio científico para vencer muchos males sociales, y su Memorie Riguardanti La Dottrina Frenologica (1836), se considera «una de las obras fundamentales del siglo XIX en este campo».
Tradicionalmente se había estudiado la mente mediante la introspección. La frenología proporcionó una alternativa atractiva y biológica que intentaba unir todos los fenómenos mentales utilizando una terminología biológica consistente. El enfoque de Gall preparó el camino para el estudio de la mente que llevaría a la caída de sus propias teorías. La frenología contribuyó al desarrollo de la antropología física, la medicina forense, el conocimiento del sistema nervioso y la anatomía del cerebro, además de contribuir a la psicología aplicada.
John Elliotson fue un brillante pero errático especialista del corazón que se convirtió en frenólogo en la década de 1840. También era mesmerista y combinó las dos cosas en algo que llamó frenomesmerismo o frenomagnatismo. El cambio de comportamiento a través del mesmerismo acabó imponiéndose en el hospital de Elliotson, dejando a la frenología en un papel subordinado. Otros amalgamaron también la frenología y el mesmerismo, como los frenólogos prácticos Collyer y Joseph R. Buchanan. Las ventajas de combinar el mesmerismo y la frenología consistían en que el trance en el que se colocaba al paciente debía permitir la manipulación de sus pencas y cualidades. Por ejemplo, si se tocaba el órgano de la autoestima, el sujeto adoptaba una expresión altiva.
– J.C. Flugel (1933)
La frenología fue mayormente desacreditada como teoría científica en la década de 1840. Esto se debió sólo en parte a la creciente cantidad de pruebas contra la frenología. Los frenólogos nunca habían sido capaces de ponerse de acuerdo sobre los números más básicos de los órganos mentales, que iban de 27 a más de 40, y tenían dificultades para localizar los órganos mentales. Los frenólogos se basaban en lecturas craneoscópicas del cráneo para encontrar la ubicación de los órganos. Los experimentos de Jean Pierre Flourens con cerebros de palomas indicaron que la pérdida de partes del cerebro o bien no causaba ninguna pérdida de función, o bien la pérdida de una función completamente diferente a la que le había atribuido la frenología. El experimento de Flourens, aunque no era perfecto, parecía indicar que los supuestos órganos de Gall eran imaginarios. Los científicos también se habían desilusionado con la frenología desde su explotación con las clases medias y trabajadoras por parte de los empresarios. La popularización había dado lugar a la simplificación de la frenología y a la mezcla en ella de los principios de la fisiognomía, que desde el principio habían sido rechazados por Gall como indicador de la personalidad. La frenología, desde sus inicios, se vio empañada por las acusaciones de promover el materialismo y el ateísmo, y de ser destructiva de la moral. Todos estos factores llevaron a la caída de la frenología. Estudios recientes, que utilizan tecnología moderna como la resonancia magnética, han refutado aún más las afirmaciones de la frenología.
Durante los primeros años del siglo XX, se produjo un resurgimiento del interés por la frenología, en parte debido a los estudios sobre la evolución, la criminología y la antropología (como los realizados por Cesare Lombroso). El frenólogo británico más famoso del siglo XX fue el psiquiatra londinense Bernard Hollander (1864-1934). Sus principales obras, The Mental Function of the Brain (1901) y Scientific Phrenology (1902), son una valoración de las enseñanzas de Gall. Hollander introdujo un enfoque cuantitativo en el diagnóstico frenológico, definiendo un método para medir el cráneo, y comparando las medidas con promedios estadísticos.
En Bélgica, Paul Bouts (1900-1999) comenzó a estudiar la frenología desde un fondo pedagógico, utilizando el análisis frenológico para definir una pedagogía individual. Combinando la frenología con la tipología y la grafología, acuñó un enfoque global conocido como psicognomía.
Bouts, sacerdote católico romano, se convirtió en el principal promotor del renovado interés del siglo XX por la frenología y la psicognomía en Bélgica. También estuvo activo en Brasil y Canadá, donde fundó institutos de caracterología. Sus obras Psychognomie y Les Grandioses Destinées individuelle et humaine dans la lumière de la Caractérologie et de l’Evolution cérébro-cranienne se consideran obras de referencia en este campo. En esta última obra, que examina el tema de la paleoantropología, Bouts desarrolló un punto de vista teleológico y ortogenético sobre una evolución perfeccionadora, desde las formas craneales paleoencefálicas del hombre prehistórico, que consideraba aún prevalentes en criminales y salvajes, hacia una forma superior de la humanidad, perpetuando así la problemática racialización del marco humano por parte de la frenología. Bouts murió el 7 de marzo de 1999. Su trabajo ha sido continuado por la fundación holandesa PPP (Per Pulchritudinem in Pulchritudine), dirigida por Anette Müller, una de las alumnas de Bouts.
Durante la década de 1930 las autoridades coloniales belgas en Ruanda utilizaron la frenología para explicar la supuesta superioridad de los tutsis sobre los hutus.