Различая память вещей, мест, названий, чисел, словесную и грамматическую память, Галль расположил выделенные им формы памяти в отдельных «органах» мозга. К числу способностей, локализованных в мозговой коре, он относил также смелость, честолюбие, общительность, любовь к родителям, инстинкт продолжения рода и т. п.
Галль и его ученики создали подробнейшие карты мозга, где указали локализацию моральных и интеллектуальных качеств человека. Поскольку всем: умом, экспансивностью, нежностью и даже любовью – заведуют строго определенные участки мозга, то их увеличение, свидетельствующее о выраженности данного качества, сопровождается появлением выпуклости в соответствующем месте на черепе.
Если же в положенном месте выпуклость отсутствует, значит, способностью этой бог человека не наградил. Получалось очень удобно: потрогал череп – и человек перед тобой буквально как на ладони.
Из таких наблюдений оформилось целое учение, которое вошло в историю науки под названием «френология» (от греческого phren – ум). Интересно, что сам Галль этого термина не признавал. «Меня называют, отцом новой науки – френологии. Но это не так. Слово «френология» введено моим учеником Шпурцгеймом. Я же против этого термина и пользуюсь терминами «кефалоскопия», «краниоскопия», «краниология».
Теория Галля быстро завоевала популярность, в том числе и в России.
Штаб-лекарь П. Пузино, который участвовал в заграничных походах 1813—1814 гг. и слушал лекции Галля в Париже, перевел его сочинения на русский язык. В 1816 г. в Петербурге вышла книга «Исследования о нервной системе вообще и о мозговой в особенности господ Галля и Шпурцгейма». Но материалистический дух нового учения не всем пришелся по вкусу.
Когда в 1824 г. ученый-медик Д. М. Велланский изъявил желание читать публичные лекции о «Галловой краниоскопии», ему этого не разрешили, мотивируя отказ тем, что она «противна христианской религии».
Но френологические идеи стихийно распространялись и охватили многие просвещенные умы. Вспомним хотя бы «небольшую гипсовую головку, разбитую на нумерованные четырехугольники», в кабинете отца Базарова из «Отцов и детей». И это понятно: ведь Базаров-старший был уездным лекарем. Однако учение Галля было популярно и среди далеких от медицины людей.
Так, М. Ю. Лермонтов, описывая доктора Вернера от лица Печорина, между прочим замечает: «Он стриг волосы под гребенку, и неровности его черепа, обнаженные таким образом, поразили бы френолога странным сплетением противоположных наклонностей».
Всерьез принимали систему Галля и лица из ближайшего окружения Пушкина. Друг поэта И. И. Пущин, вспоминая впоследствии