Az emberi arc, illetve az arcvonások és a különféle pszichológiai jellemzők, tulajdonságok közötti lehetséges kapcsolat már évszázadok óta áll a tudományos érdeklődés homlokterében. Az arc és karakter összekapcsolódását vizsgáló tudomány a fiziognómia (arctan; arcelemzés). Alapfeltevése, hogy a test és a lélek szoros kapcsolatban van egymással, vagyis az ember külső megjelenése - elsősorban az arckifejezése, arcvonásai - alapján következtetni lehet a belső jellemzőire, a személyiségére, jellemére, karakterére. 

A modern fiziognómia egyik megalapítója, az arcolvasás kidolgozója, Johann Kaspar Lavater. Alapfeltevése hétköznapi tapasztalatokon alapult: mindenki igyekszik mások valós szándékait felfedezni, így folyamatosan fürkésszük partnerünk arcát, szemeit. Szavakkal sok mindent képesek leplezni az emberek, ám arcvonásaikat, arckifejezéseiket már sokkal kevésbé képesek kontrollálni. Így, mindenki naiv fiziognómusként arra törekszik, hogy „olvasson” mások arcából. 

                                                              (Lavater)

Sir Charles Bell az arckifejezés anatómiájáról írt esszéjével (1806) megalapította a fiziognómia fiziológiai iskoláját, mely az érzelmeknek az arcizmok által produkált fizikai megjelenését tanulmányozza. Ezzel megindult az érzelmi kifejezések tudományos vizsgálata, melynek kutatói között a 19. század második felében Charles Darwint is megtalálhatjuk. A fiziognómia és a frenológia eredményeit egyaránt felhasználta munkájában a kriminológus, Lombroso. A bűnügyi antropológia megalapítójaként is ismert egyetemi tanár a született bűnözők örökletes genetikai degenerációját a külső testi jegyekből vélte felismerni. Stigmáknak nevezte ezeket az anomáliákat, melyek elsősorban a koponya és az állkapocs abnormális alakjában és méreteiben, az arc aszimmetriáiban nyilvánulhatnak meg. A későbbi kutatások megdöntötték az elméletét, hiszen tudományosan megalapozatlan jelentéstulajdonításról van szó. Azonban ez a sztereotipizálás, jelentéstulajdonítás hétköznapi ítéleteinkben máig nagy hatással van.