Все работы по физиологии, проведенные И. П. Павловым на протяжении почти 65 лет, в основном группируются около трех разделов физиологии: физиологии кровообращения, физиологии пищеварения и физиологии мозга.
Очень скоро было определено и направление его поисков: только раскрыв нервный механизм простейших функций организма, можно было разрешить проблему мозговой деятельности.