巴甫洛夫的主要工作是關(guān)于高級神經(jīng)活動的研究。他是用條件反射方法對動物和人的高級神經(jīng)活動進行客觀實驗研究的創(chuàng)始人，也是現(xiàn)代唯物主義高級神經(jīng)活動學(xué)說的創(chuàng)立者。他詳細地研究了暫時神經(jīng)聯(lián)系形成的神經(jīng)機制和條件反射活動發(fā)展與消退的規(guī)律性，論述了基本的神經(jīng)過程一興奮和抑制現(xiàn)象的擴散和集中及其相互誘導(dǎo)的規(guī)律，提出了神經(jīng)系統(tǒng)類型的學(xué)說和兩種信號系統(tǒng)的概念。在蘇聯(lián)，它們被認為是對心理學(xué)問題進行辯證唯物主義深入研究的`自然科學(xué)基礎(chǔ)。他強調(diào)了心理與生理的統(tǒng)一，反對把二者割裂開來。他的研究有助于心理學(xué)擺脫唯心主義和內(nèi)省主義的束縛。

　　作為一名嚴謹?shù)淖匀豢茖W(xué)家。巴甫洛夫十分反對當(dāng)時的心理學(xué)，反對過分強調(diào)“心靈”、“意識”等看不見、摸不著的僅憑主觀臆斷推測而得的東西。巴甫洛夫在心理學(xué)界的盛名首先是由于他關(guān)于條件反射的研究，正是狗的消化研究實驗將他推向了心理學(xué)研究領(lǐng)域，而后來，該項研究的成果――條件反射理論又被行為主義學(xué)派所吸收，并成為制約行為主義的最根本原則之一。巴甫洛夫?qū)π睦韺W(xué)界的第二大貢獻在于他對高級神經(jīng)活動類型的劃分，而這同樣始于他對狗的研究。他發(fā)現(xiàn)，有些狗對條件反射任務(wù)的反應(yīng)方式和其他狗不一樣，因而他開始對狗進行分類，后來又按同樣的規(guī)律將人劃分為4種類型，并和古希臘人提出的人的4種氣質(zhì)類型對應(yīng)起來，由此，他又向心理學(xué)領(lǐng)域邁進了一步。巴甫洛夫直到彌留之際他都不愿意把自己當(dāng)作一位心理學(xué)家，但盡管如此，鑒于他對心理學(xué)領(lǐng)域的重大貢獻，人們還是違背了他的“遺愿”，將他歸入了心理學(xué)家的行列，并由于他對行為主義學(xué)派的重大影響而視其為行為主義學(xué)派的先驅(qū)。

　　巴甫洛夫的主要著作：《心臟的傳出神經(jīng)》（1883）、《主要消化腺機能講義》（1897）、《消化腺作用》（1902）、《動物高級神經(jīng)活動（行為）客觀研究20年經(jīng)驗：條件反射》、（1923）《大腦兩半球機能講義》（1927）。