Благодаря своим исследования Павлов открыл концепцию формирования условных и безусловных рефлексов в головном мозге.

На основе экспериментов Павлов открыл реакцию мозга на воздействие внешних раздражителей. Данное явление назвали рефлексом.

Изначально Павлов хотел изучить особенности пищеварения, то есть, как изменяется объём выделяемой слюны при различных раздражителях. Однако он открыл более интересный факт.

Сначала он подавал раздражитель на безусловный рефлекс - сама пища. У собаки начинала выделяться слюна.

Затем цепь усложнили: сначала подавался нейтральный раздражитель - свет, а потом безусловный - еда. Так у собаки вырабатывается условный рефлекс: без еды на свет у собаки слюна не отделялась. Если подавать пищу и свет одновременно, то между зрительным центром коры больших полушарий и пищевым центром возникнет рефлекторная связь, которая с каждым разом будет всё прочнее и прочнее при повторении опыта. Затем, если убрать пищу, а испускать лишь свет, то зрительный центр будет возбуждать пищевой центр, который уже передаст импульс в слюноотделительный центр, который запустит процесс слюноотделения, однако при многократном повторении уже этого эксперимента возникнет условное торможение - разрыв связи между центрами, так как нет "подпитки"

Таким образом Павлов сделал открытие в области физиологии в работе Высшей Нервной Деятельности