Destacat representant del moviment intel·lectual dirigit per S.Černikhovskij, és considerat —en termes del mateix Pavlov— el pare de la fisiologia russa. El primer a efectuar experiments fisiològics amb el cervell, afirmà que els reflexos poden ésser innats o adquirits i que l’aprenentatge és de natura associativa; el pensament, d’altra banda, és per a ell un reflex inhibit. De la seva obra cal destacar Reflexos del cervell (1863).