Hukum Weber menyatakan bahwa perbedaan yang baru dapat dikenali antara dua stimulus berbanding lurus dengan besarnya stimulus tersebut. Semakin besar stimulus awal, semakin besar pula perubahan yang harus terjadi sebelum perbedaan tersebut terdeteksi.

Ernst Weber mengamati bahwa kemampuan untuk membedakan berat, kecerahan, dan kualitas sensorik lainnya mengikuti rasio konstan, bukan perbedaan absolut konstan. Untuk menyadari peningkatan berat ransel, beban tambahan harus berupa fraksi yang kira-kira konstan dari berat yang ada. Prinsip yang sama berlaku, dalam batas tertentu, di seluruh modalitas sensorik. Fraksi itu sendiri—fraksi Weber—bervariasi dari satu modalitas ke modalitas lainnya dan paling kecil untuk diskriminasi yang paling sensitif.

Hukum Weber paling berlaku untuk intensitas stimulus menengah dan tidak berlaku di dekat ambang batas dan pada intensitas yang sangat tinggi. Fechner kemudian menggunakannya sebagai dasar untuk skala kuantitatif sensasi pertama. Hukum ini tetap menjadi prinsip dasar psikofisika dan panduan praktis untuk merancang tampilan, perbedaan produk, dan eksperimen sensorik.

Perubahan haruslah lebih besar secara proporsional ketika stimulus latar belakang lebih besar. Itulah hukum Weber.