Frenologie (Oudgrieks:φρήν,phrēn,geest enλόγος,logos, leerstelling, samen de leer van de geest) is een verlaten leer die stelde dataanleg enkarakter door de groei van bepaaldehersendelen worden bepaald. Het karakter zou dan uit de vorm van deschedel kunnen worden afgeleid, die bepaalde knobbels zou vertonen. Hieruit zijn de in het spraakgebruik ingeburgerde woordenwiskundeknobbel entalenknobbel ontstaan. De studie naar vorm en afmetingen van de schedel noemt mencraniometrie.
Cesare Lombroso introduceerde in de negentiende eeuw een forensische tak van de frenologie, al noemde hij het zelf niet zo, waarin hij stelde dat aangeboren aanleg voorcrimineel gedrag met de ontwikkeling van zekere gelaatskenmerken gepaard gaat. Mogelijke criminelen zouden op grond van deze kenmerken kunnen worden herkend. De DuitserCarl Huter (1861-1912) ontwikkelde uit de frenologie en defysionomie een eigen psychologisch systeem, dat hij kallisofie noemde.
De Belgische priesterPaul Bouts (1900-1999) zette in de twintigste eeuw het wetenschappelijk onderzoek naar de frenologie voort. Zijn broer, Camille Bouts, doceerde deze wetenschap zelfs aan universiteiten in Zuid-Amerika, maar met de hedendaagse kennis van deanatomie van de hersenen is er nauwelijks reden meer om nog waarde te hechten aan de frenologie.
Het meten van de binnenkant van de schedel, zoals dat bijvoorbeeld in dearcheologie wordt gedaan om de functie van hersendelen van verschillendehominiden te vergelijken, wordt niet tot de frenologie gerekend.