费希纳从韦伯比例中看到了度量阈上感觉的可能性。在韦伯定律ΔI/I=K中，ΔI代表差别阈限，也叫最小可觉差。由此出发，费希纳认为每一个最小可觉差可以看作感觉上的一个最小变化，并假设每个最小可觉差的主观量都是相等的。例如，举重的韦伯比例为0.03，那么任何重量，无论是一支牙签还是一包水泥，只要增减原来重量的0.03倍，其重量差别的主观量都是相等的。费希纳提出了一个计算阈上感觉量的方法那就是从绝对阈限往上数最小可觉差。如果某一刺激和绝对阈限相距10个最小可觉差，这个刺激强度所引起的感觉量就是10个单位。
设以R表示最小感觉的变化，则把上式以微分的形式写出来为因为假定阈上感觉量等于许多最小感觉量的总和，所以把上式积分可以得到阈上感觉是R：
这就是费希纳的对数定律，简称费希纳定律。它说明心理量是刺激量的对数函数，即当刺激弱度以几何级数增加时，感觉的强度以算术级数增加。费希纳定律曾经受到用差别阈限法制作的等距量表的支持。把这个等距量表的数据在半对数坐标上作图，可以得到一条直线形的心理测量函数。 我们下面可以略举几个费希纳定律应用的实际例子。
衡量声音响度:
使用单位“贝尔”（Bl），我们一般使用他的1/10作为实用单位，即“分贝”（dB）。高声说话的响度为6.5dB,是树叶的沙沙声的响度1dB的6.5倍，因此两者的强度相差10的（6.5-1）次方倍，大概是316000倍。
衡量声音的音高:
相隔一个八度的两个音，其振动频率相差一倍，但人耳分辨的时候会认为相差一个八度音程。我们把一个八度又均分为十二个半音程，因此每个半音程相差以为2底的对数的1/12。
衡量星体的目视亮度:
使用单位“视星等”。星等相差5等，而亮度相差100倍。
费希纳定律是一个表达简单的定律，其公式为S=KlgR，其中S是感觉强度，R是刺激强度，K是常数。