الأساس البيولوجي للشخصية هو مجموعة الآليات وأنظمة الدماغ التي ترتكز عليها الشخصية البشرية. البيولوجيا العصبية البشرية، خاصةً من حيث صلتها بالسلوكيات والصفات المعقدة، ليست مفهومة جيدًا. لكن البحث العلمي حول الأسس الوظيفية والتشريحية العصبية للشخصية يعتبر مجالًا بحثيًا نشطًا. قدّمت نماذج السلوك الحيوانية، والبيولوجيا الجزيئية، وتقنيات تصوير الدماغ لمحةً عن الشخصية البشرية، وخاصًة نظرية السمات.
يركز الكثير من الفهم الحالي للشخصية من المنظور البيولوجي العصبي على الكيمياء الحيوية لكل من الأنظمة السلوكية الخاصة بالمكافئة والدافع والعقاب. وقد أدى هذا إلى قلة نظريات الشخصية ذات الأساس البيولوجي مثل نموذج آيزنك لعوامل الشخصية الثلاث، ونظرية غراي لتعزيز الحساسية «آر إس تي» ونموذج كلونينجر للشخصية. لا يملك نموذج عناصر الشخصية الخمسة أساسًا بيولوجيًا؛ مع ذلك، قدّمت بعض الأبحاث حول اختلافات بنى الدماغ دعمًا بيولوجيًا لهذا النموذج أيضًا.