Высокие качества Павлова-ученого нашли яркое выражение не только в его научном творчестве по существу, но и в созданном им научном методе — одном из величайших достижений современного естествознания.
Говоря о научном методе Павлова, следует подразумевать не какой-нибудь частный прием физиологического эксперимента, не какую-то отдельную методику физиологического исследования, а его принципиально новый общий подход к экспериментальному исследованию функций организма, постановку и решение этой проблемы с новых и прогрессивных методологических позиций. В этом именно смысле он говорил многозначительно: «Для натуралиста — все в методе».
До Павлова в физиологии почти безраздельно господствовал крайне односторонний аналитический подход к изучению сложнейших функций организма, воплощенный' в методе так называемого вивисекционного, либо «остро>1 го», опыта. Суть этого способа физиологического исследования сводится к тому, что экспериментатор производит всевозможные разрезы на теле наркотизированного, а иногда и ненаркотизированного или обездвиженного при помощи специфических ядов подопытного животного, грубо ломает целостность организма, обнажает интересующий его орган — головной мозг, спинной мозг, мышцы, нервы или внутренние органы, а то и вырывает их из тела, разрушает естественную связь и взаимодействие между частями организма, нарушает нормальное течение жизненных процессов в нем, и в таких крайне запутанных, неестественных условиях существования животного ученый пытается выявить закономерности работы тех или иных органов и систем организма путем стимуляции, угнетения или блокирования их посредством электрического тока или химических, механических, термических и тому подобных искусственных воздействий. Такие эксперименты влекут за собой неминуемую гибель животных — либо в результате опыта, либо их умерщвляют после завершения эксперимента. Примерами таких экспериментов могут служить проводившиеся в старину опыты по изучению функций полностью изолированного от тела холоднокровных животных нервно-мышечного препарата путем электрораздражения нерва и записи мышечных сокращений, знаменитые опыты Г. Фрича и Е. Гитцига и их последователей по изучению функции большого мозга путем электростимуляции отдельных его частей у наркотизированного высшего животного с обнаженным мозгом, опыты Клода Бернара, К. Людвига, И. Циона и других по изучению кровообращения, а также по изучению секреторной деятельности тех или иных пищеварительных желез у наркотизированных или обездвиженных животных с различными разрезами на их теле, с обнаженными нервами и внутренними органами и т. п.