最初艾森克认为这两个人格维度可以涵盖所有的人格特质。各种人格特质都可以用人格维度图来进行表示。

    人们在三个人格维度上的表现程度可以通过艾森克1975年制定的人格问卷(EPQ)来测定。
    当然人格维度远非上述三个，个体的人格也要更复杂。艾森克及其同事曾多次提出过四、五个或更多的维度。
(2)三个人格维度的生理基础
内外倾的生理基础:
A：大脑皮质的兴奋和抑制过程。
    在早期，他从巴甫洛夫和捷普洛夫的著作中得到借鉴，提出外倾者的大脑皮质抑制过程强而兴奋过程弱，其神经系统属于强型，因而忍受刺激的能力强。而内倾者的兴奋过程强抑制过程弱，其神经系统属于弱型，因而忍受刺激的能力弱。由于外倾者的大脑皮质的抑制过程较强，其反应慢且弱，他们渴求刺激，渴求接触外界环境，参加聚会，交友和冒险等方式以寻求刺激。而内倾者生来就有较高的兴奋性，大脑皮质对刺激的反应既强又快，仅能忍受微弱的刺激。因此，他们总是避免从外界环境中获得刺激，用很多时间冥思苦想，愿意从事一些诸如下棋、读书、写作等安静的活动。
    有不少实验证明了抑制理论。在一项痛觉忍受力的研究，以同等程度的痛觉刺激(电击)作用于内倾者和外倾者，要求他们能忍受多久就忍受多久。结果发现，外倾者更能忍受痛觉刺激，感到疼痛的被试少于内倾者。他的解释是外倾者的神经系统更能抑制这些痛觉刺激(Eysenck,1965)。在感觉剥夺实验中，把被试蒙住眼睛，堵塞耳朵，双手戴上硬纸板手套一直戴到指尖，单独置于一个小隔音室里，以限制其接受任何刺激。一些研究表明，外倾者比内倾者忍受这种环境的时间短。但另一些研究表明，外倾者比内倾者对这种情境的忍受时间更长，这是因为他们比内倾者过早地讨厌这种环境，于是通过做白日梦或不停地躁动来提高觉醒水平，因此看起来忍受的持续时间更长。但不管时间长还是短，都表明了外倾者与内倾者不同的性格特点。
B：反应抑制
    艾森克从霍尔的学习理论中引进了反应抑制的概念。所谓反应抑制(reactive inhibition)是指个体对某刺激重复多次反应后，即使连续强化，其反应强度也因多次反应而趋于降低。艾森克认为外倾者比内倾者的反应抑制更敏感，因而更易于对给定的活动感到厌倦而转向另一项活动。
C：觉醒(arousal)
    是指个体身心随时准备反应的惊觉状态，又称为激醒状态(或激发状态)(arousal state)。一般认为觉醒状态与中枢神经系统中的上行网状激活系统有关。艾森克认为内倾者大脑皮层的觉醒水平天生比外倾者的高。因此当同样强度的客观刺激作用于内倾者和外倾者时，内倾者所体验到的强度就比外倾者要强。

神经质的生理基础
A：自主神经系统(autonomic nervous system,简称ANS)
    艾森克开始时，把自主神经系统作为神经质的生理解剖基础。因为自主神经系统是控制情绪的，包括恐惧和焦虑等。他预言，神经质维度上得分高者在心率、呼吸、皮肤电反应、肌肉张力、血压、瞳孔放大，甚至在消化方面反应都更为强烈。但评论家们认为，这还缺乏相关证据，难以把自主神经系统的反应假设为一般的特质。
B：边缘神经系统(limibic system)
    艾森克后来提出边缘系统是神经质的解剖结构。边缘神经系统与自主神经系统协同活动，与内外倾的生理基础——网状系统相邻，并与之联系。高神经质者边缘系统的激活阈值低，交感神经系统的反应性较强，因此他们对微弱的刺激做出典型的过度反应。

精神质的生理基础
    精神质相对于前两个维度来说，提出的时间比较晚，至今尚未发现大脑中有关精神质的解剖结构。但男性在艾克森人格问卷中精神质维度上的得分总是高于女性。罪犯和精神病患者在精神质维度上的得分高，这些人往往也是男性。女性(至少在停经前的女性)比男性较不易患精神分裂症。艾森克根据这些事实提出精神质可能与男性，特别是与雄性激素分泌有关，但目前还缺乏系统的有控制的研究证据来支持。