Научную деятельность Ивана Петровича Павлова принято разделять на три больших этапа. Первый касался физиологии кровообращения. Второй —физиологии пищеварения. Третий — физиологии высшей нервной деятельности.
Физиологией кровообращения он занимался с 1874 по 1889 годы. В 1890-м стал профессором Военно-медицинской академии и заведующим физиологической лабораторией Института экспериментальной медицины. Здесь Павлов начал систематические исследования физиологии пищеварения. Работы по ним были прекращены в 1903 году. В дальнейшем Иван Петрович занимался исключительно физиологией высшей нервной деятельности животных и человека.
В 1935 году британская пресса была ошарашена: «Ему 86 лет, но ведь это не человек, а концентрированная умственная энергия!» Разгадка проста — Иван Павлов всю жизнь занимался физическими упражнениями.
Еще при изучении пищеварения ученый заметил, что выделение слюны и желудочного сока у собак начинается до того, как в ее рот попадает еда. Иногда для этого достаточно просто ее вида, а иногда — звука шагов человека, который ее приносит. Такую связь Павлов назвал условным рефлексом.
Именно открытие условных и безусловных рефлексов русский ученый считал главным событием и поворотом в своей научной деятельности. Это стало фундаментом абсолютно нового направления в мировой науке — физиологи и высшей нервной деятельности.
Свою Нобелевскую лекцию Иван Петрович посвятил не тому открытию, за которое она присуждена, что противоречило как сложившимся традициям, так и здравому смыслу. Почти все отпущенное время он рассказывал об условных рефлексах, а не о физиологии пищеварения.
После его смерти при вскрытии обнаружилось, что сосуды мозга не были затронуты склерозом.
Его интересовало возникновение разума и второй сигнальной системы — речи. Он вплотную подобрался к решению самой главной проблемы, которой испокон веков волнует человечество: как мы, люди, появились в этом мире, и что нас отличает от животных? Одно из основных отличий Павлов видел в рефлексе цели.
«Жизнь только для того красна и сильна, кто всю жизнь стремится к постоянно достигаемой, но никогда не достижимой цели... Вся жизнь, все ее улучшения, вся ее культура делается рефлексом цели, делается только людьми, стремящимися к той или другой поставленной ими себе в жизни цели».
Он застал несколько политических режимов, каждый из которых критиковал с точки зрения рефлекса цели, но уехать из страны или вредить ей считал невозможным
«Я был, есть и останусь русским человеком, сыном Родины. Ее жизнью прежде всего интересуюсь, ее интересами живу, ее достоинством укрепляю свое достоинство».
И. П. Павлов