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촉각에 대한 기본적인 연구를 통해 2개의 유사한 자극간에 차이를 감지할 수 있는 가장 작은 자극의 양에 대한 개념을 도입했는데, 이는 심리학과 감각생리학에서 매우 중요한 개념이다.

과학자로서 업적을 남긴 3형제 중 가장 맏형인 베버는 1818~71년 라이프치히대학교에서 교수로 재직했다.

그는 해부학에 대해서도 많은 연구를 했지만, 주로 무게·온도·압력의 감각반응에 대한 업적으로 알려져 있다. 그는 이 분야의 업적들을 〈촉각에 관하여 De Tactu〉(1834)라는 책으로 발간했다. 베버는 자극의 증가를 느끼기 위해서는 그 차이가 일정한 역치(閾値) 이상이 되어야 한다는 결론을 내렸는데, 이는 감각을 생성하는 데 필요한 증가량으로서 변화를 느낄 수 있는 최소의 차이이다. 그는 더 나아가 그 차이는 절대값보다는 전체적인 자극 강도의 비율이라는 사실을 발견했다. 따라서 무게의 증가를 느끼기 위해서는 4.5㎏을 들고 있을 때보다 45.3㎏을 들고 있을 때 더욱 많은 양의 증가가 필요하다. 이와 비슷한 관찰은 듣기나 보기와 같은 다른 감각들에 대해서도 이루어졌다. 베버는 또한 모든 감각에 있어서 '종말역치'(terminal threshold)라는 것을 기술했는데, 이는 더이상의 감각 증가가 느껴지지 않는 최대 자극을 의미한다.

베버의 관찰은 〈촉각과 일반감각 Der Tastsinn und das Gemeingefühl〉(1851)에 기록되어 있으며, 이 책은 영국의 심리학자인 E. B. 티체너에 의해 '실험심리학의 초석'이라는 평가를 받았다. 베버의 경험적인 관찰은 G. T. 페히너에 의해 수학식으로 표현되었는데, 이를 '베버의 법칙'이라고 부른다.