Paul Broca var en innovativ kirurg. Han kombinerade antropologi med medicinsk forskning och praktik, särskilt neurologi. Under hela 1850-talet studerade han afasi, förhållanden där språket påverkas. År 1861 blev han den första som visade vid obduktion att en talfel var kopplad till en specifik plats i hjärnan (känd idag som Brocas område). Brocas upptäckt såg förnyat intresse för förhållandet mellan den fysiska hjärnan och psykologiska och intellektuella egenskaper.
Broca grundade Antropologiska samhället i Paris, som kopplade jämförande anatomi till antropologi, 1859. Han uppfann nya instrument för att mäta fysiska skillnader, eftersom han och hans vän Alphonse Bertillon var övertygade om kvantitativa mätningar avslöjade individuell karaktär och förmåga. Medan Bertillon identifierade enskilda brottslingar jämförde Broca den genomsnittliga anatomin hos olika populationer eller raser. Broca och andra forskare som utövar antropometrisk mätning trodde att skallens form och storlek visade att Europas invånare var överlägsna.
hans slutsatser om förhållandet mellan fysisk skillnad och förmåga hjälpte till att främja rasistiska och sexistiska teorier och har sedan dess fördömts och debunked.