艾森克继承先前实验心理学家的工作，通过对由实验、问卷与观察所得到的大量的人的特质资料的因素分析，深入研究了人格维度。他认为研究人格特质有时可能会含混，只有研究人格维度才能清楚。他指出，维度乃是代表一个连续的尺度。每一个人都可以被测定在这个连续尺度上所占有的特定的位置，即测定每一个人具有该维度所代表的某一特质的多少。19世纪已有心理学家提出人格图解的雏形。他们认为人格可以从两个直角维度来进行描写。按德国心理学家W.冯特的假设，一个维度是从情绪性强过渡到情绪性弱，另一个维度是从可变性过渡到不变性。艾森克则提出外-内倾、神经质、精神质、智力和守旧性-激进主义五个维度，但认为外-内倾、神经质和精神质是人格的三个基本维度。
最早对外-内倾概念做过研究的是奥地利精神病学家O.格罗斯。以后在瑞士心理学家C.G.荣格的著作中把外-内倾概念引入人格研究。后来又有不少学者对外-内体面型的人做了不少实际研究。艾森克的外-内倾概念，除了具有其本身的一般含义外，还与神经系统的兴奋过程与抑制过程相联系。兴奋过程可以易化正在进行的感觉、认知和活动；抑制过程可以干扰或影响有机体正在进行的感觉、认知和活动。他发现高外倾性的人兴奋过程发生慢、强度弱、持续时间短，而抑制过程发生快、强度强、维持时间长。这种人难以形成条件反射。高内倾性的人兴奋过程发生快、强度强、持续时间长，而抑制过程发生慢、强度弱、维持时间短。这种人容易形成条件反射。1976年雷维尔等人作了一项有关工作效果的研究。他们推论内倾的人在正常条件下，大脑皮层上已具有高度的兴奋水平，如进一步提高他们的兴奋水平，那么就会降低被试的工作效果；外倾的人正常条件下大脑皮层兴奋水平相对较低，若提高他们的兴奋水平，就会提高被试的工作效果。他们的实际研究结果，证实了上述推论，支持了艾森克的观点。
艾森克的对情绪性、自强度、焦虑（包括驱力）等进行研究后发现它们都有是同一的。他把这一维度称为神经质。在他的用语中神经质与精神疾病并无必然的关系。艾森克指出情绪性（神经质）不稳定的人喜怒无常，容易激动；情绪性（神经质）稳定的人反应缓慢而且轻微，并且很容易恢复平静。他又进一步指出情绪性（神经质）与植物性神经系统特别是交感神经系统的机能相联系。艾森克认为可以用外-内倾和神经质两个维度来表示正常人格的神经症以及精神病态人格。
艾森克认为精神质独立于神经质。它代表一种倔强固执、粗暴强横和铁石心肠的特点，并非暗指精神病。研究表明，精神质也可以用维度来表示，从正常范围过渡到极度不正常的一端。它在所有的人身上都存在，只是程度不同而已。得高分者表现为孤独、不关心他人、心肠冷酷、缺乏情感和移情作用、对旁人有敌意、攻击性强等特点。低分者表现为温柔、善感等特点。如果个体的精神质表现出明显程度，则易导致行为异常。艾森克认为精神质与神经质维度一起可以表示各种神经症和各种精神病。
艾森克认为，有关外-内倾和神经质两个维度的实验研究，几乎完全同意在人格测量描述系统中这两相因素处于醒目和稳定的地位。他又将外-内倾和神经质作为两个互相垂直的人格维度，且以外-内倾为纬，以神经质为径（表现为情绪稳定的一端和情绪不稳定的一端），绘制成人格结构图（见图1）。艾森克在图1的两维空间组织起他认为基本的32种人格特质，且与古代的四种气质类型相对应。这种人格结构的图解为许多心理学家所接受。从图上不仅可能以看出人格的四种类型（稳定外倾型、稳定内倾型、不稳定外倾型和不稳定内倾型）范围内所包含的8种人格特质，还可以根据个体某一高分数的特质，看图查出其所属的人格类型，或从维度的结合预测某个体可能会出现的特定的人格问题。
艾森克以外-内倾、神经质与精神质三种人格维度为基础，于1975年制定了艾森克人格问卷（EPQ）。它是由艾森克早期编制的若干人格量表形成的。 EPQ是一种自陈量表，有成人（共90个项目）和少年（共81个项目）两种形式，各包括四个量表：E-外-内倾；N-神经质；P-精神质；L-谎造或自身隐蔽（即效度量表）。由于该问卷具有较高的信度和效度，用其所测得的结果可同时得到多种实验心理学研究的印证，因此它亦是验证人格维度的理论根据。
