П. Павлов створив новий розділ фізіологічної науки – фізіологію вищої нервової діяльності, на основі відкритого ним феномена – умовного рефлексу.
В своїй наукової діяльності Іван Петрович Павлов розробляв три основні гілки фізіології: фізіологія вищої нервової діяльності, фізіологія серцево-судинної системи (кровообігу) та фізіологія травлення.
Рефлекс собаки Павлова Івану Павлову вдалося розділити сукупність фізіологічних рефлексів на умовні та безумовні. По суті, ним було створено абсолютно новий інститут із вивчення вищої нервової діяльності та фізіології травлення.