Pawlow erklärte das Geschehen durch das mehrmalige Zusammentreffen des Reizes mit der anschließenden Futtergabe. Irgendwann reicht dann bereits der vormals neutrale Reiz aus, um die Speichelsekretion auszulösen. Pawlow bezeichnete dies Objektlernen als konditionierten Reflex.
Pawlows Leistung bestand nicht nur darin, den „bedingten Reflex“ gefunden und genau beschrieben zu haben, sondern auch darin, dass er die Gesetzmäßigkeiten von Hemmungs- und Erregungsprozessen im Nervensystem und ihre Rolle bei der Analyse der äußeren Umgebung, aber auch der inneren Organe, erforschte. Er zeigte, welche vielfältigen Möglichkeiten das zentrale Nervensystem bei der Herstellung eines Gleichgewichts von äußerem Milieu und Organismus besitzt. Aber er fand auch heraus, wo die Grenzen dafür liegen. Er entdeckte, wie Störungen im Nervensystem entstehen und konnte so bei Hunden experimentell Neurosen erzeugen und wieder heilen. Daraus zog er Schlüsse zur Erklärung des Mechanismus einer Reihe psychischer Erkrankungen und ihrer Heilung.