Pawłow, badając fizjologię wydzielania śliny stwierdził, że psy wydzielają ślinę nie tylko w trakcie posiłku, ale także w reakcji na bodziec, który posiłek poprzedzał. Manipulując tymi bodźcami Pawłow określił związek między takim bodźcem i reakcją jako odruch warunkowy w odróżnieniu od wrodzonego odruchu bezwarunkowego. Dalsze badania doprowadziły Pawłowa do odkrycia praw nabywania odruchów warunkowych, które później zostało określone jako warunkowanie klasyczne. Prace Pawłowa były fundamentem nowej teorii psychologicznej - behawioryzmu, stworzonej przez Johna Watsona na początku XX wieku.
Prace Pawłowa zdawały się wspierać materialistyczną ideologię bolszewików, którzy po uzyskaniu władzy popierali badania Pawłowa, chociaż nie był on ich zwolennikiem. Później były one traktowane jako niewzruszony dogmat, co hamowało rozwój radzieckiej psychologii, fizjologii i psychiatrii.