一つの生体信号を計測するのではなく、複数の生体指標を同時計測することを指す。同時計測した各指標の数値を組み合わせることでより精度の高い結果を得ることが期待される。ニューロマーケティングでは、脳活動・視線・心拍・皮膚電気活動などを1人の被験者から同時に取得し、さらに主観アンケートの結果と組み合わせることで、より精度の高い行動予測が可能となることが報告されており、今後はマルチモーダル計測がより広がっていくと予想される。