A biológiai szemléletű megközelítés célja a vonások összekapcsolása a megfelelő idegrendszeri hálózatokkal, jellemzően neurotranszmitter- és/vagy hormonrendszerekkel. Hans Jürgen Eysenck (1916–1997) Giant Three (ún. „Nagy Hármak”) elképzelése integratív keretet kívánt biztosítani az antik típustanok és a vonáselméleti megközelítés együttes értelmezéséhez (Eysenck, 1997). Eysenck úgy vélte, hogy a személyiség fő összetevői a faktorok, amelyek egymástól független, de összekapcsolódó vonásokból épülnek fel, és erőteljesen befolyásolják a viselkedést. Ezeket más terminológiával nevezte típusnak is. Úgy vélte, hogy a típusok vonásokból, a vonások szokásokból, a szokások pedig specifikus válaszokból állnak, kialakítva ezzel a személyiség hierarchikus struktúráját. Az alapfaktorok meghatározásánál Eysenck az ókori gondolkodók, Hippokratész és Galénosz mellett egyaránt épített például Kant, Wundt vagy Pavlov munkáira. Először két típust különített el, melyeket dimenzionális módon kívánt értelmezni. Az első az extraverzió–introverzió, mely a személy azon tendenciáit jeleníti meg, amelyek kifejezik, hogy inkább a külvilág felé orientált (extraverzió), vagy inkább a belső világ irányába nyitott (intorverzió). Az extravertált személyek inkább érdeklődnek a reáltantárgyak iránt, míg a humán területeken az introvertáltak az érdekeltebbek. Az extravertált személyek könnyebben váltanak munkahelyet, míg az introvertáltak jobban preferálják a munkáltatói állandóságot. Az extravertáltak szívesen mesélnek harsány, akár durva vicceket, míg az introvertáltak sokkal nyitottabbak az intellektuálisan kifinomult humor iránt. Idegrendszeri mechanizmusként azzal a feltételezéssel élt, hogy míg az extravertált személyek agyi aktivitásszintje (arousal) alacsonyabb, és neurális gátlásaik egyfajta biztonsági védőhálót nyújtanak számukra, addig az introvertáltak felettébb érzékenyek a külvilág ingereire a kortikális aktiváció megemelkedett szintje miatt. A másik, Eysenck által leírt típus a neuroticitás, azaz az érzelmi stabilitás vagy affektív labilitás dimenziója. Az érzelmileg stabil személyek kiegyensúlyozottak, és stabil érzelmi tónus jellemzi őket, ami fegyelmezettséggel és pozitív világlátással is párosulhat. Az érzelmileg labilis vagy instabil személyek ezzel szemben nagyfokú változékonyságot tapasztalnak mindennapi életükben az érzelmeik vonatkozásában, ami miatt sokkal kevésbé kiegyensúlyozottak stabil társaikhoz képest. A neurotikus személyiségtípus premorbid alapját képezheti a szorongásos és/vagy hangulatzavaroknak. Eysenck a neuroticitás mögötti feltételezett idegrendszeri háttért arra építi, hogy az instabil személyek esetében az agyi válaszkészség jelentősen magasabb, amit szimpatikus hiperreaktivitásként írhatunk le. Az így létrejövő válaszok emiatt sok esetben eltúlzottak, intenzitásuk inadekvát módon magas, ami súlyos esetekben akár a személyiség részleges dezorganizációjához is vezethet (pl. szorongásos zavarok). Eysenck a későbbiekben mérései alapján kiegészítette modelljét egy harmadik változóval, amit pszichoticizmusnak nevezett el. Ez a faktor – nevével némileg ellentétben – elsősorban nem a pszichózisos zavarokra kíván utalni, hanem egyfajta, az impulzivitáshoz hasonló viselkedéses gátolatlanságra, akár agresszív érzelmi és viselkedéses kitörések formájában. Emiatt nemritkán durvalelkűségnek vagy super ego erőnek nevezik. A fenti három faktor (extraverzió–introverzió, neuroticitás, pszichoticizmus) adja a személyiség alapját, melyek közül az első kettő kombinációiból leképezhetők a hippokratészi-galénoszi típusok: stabil extravertált – szangvinikus; stabil introvertált – flegmatikus; labilis extravertált – kolerikus; labilis introvertált – melankolikus. Eysenck modelljét számos empirikus vizsgálatnak vetették alá az idegrendszeri hátteret vizsgálva (lásd pl. Mirnics, 2006), ahol több esetben találtak a mérési eljárás és módszertan függvényében ellentmondásos eredményeket, mégis kijelenthető, hogy a Giant Three által felvázolt személyiségtényezők tekinthetők biológiai meghatározottságuk alapján is a személyiség úgynevezett szupervonásainak.