高级神经活动学说是巴甫洛夫多年实验研究的总结，主要记述在《动物高级神经活动（行为）客观研究20年研究，条件反射》（1923）和〈大脑两半球机能讲义〉（1927）之中。他详细地研究了暂时联系形成的神经机制和条件反射活动发展和消退的规律性，论述了基本的神经过程--兴奋和抑制现象的扩散和集中及相互诱导的规律，提出了高级神经活动类型学说和两种信号系统学说。
