На основе многочисленных опытов по изучению простых и сложных тонов Гельмгольц приходит к выводу о резонансной природе звукового и слухового аппарата у человека.
Результаты его исследований не только зафиксировали новый уровень знаний, но и дали сильный толчок к развертыванию в области психофизиологии слуха многих новых теоретических и экспериментальных исследований.
Еще больший научный вклад и эффект стимуляции дальнейшей исследовательской работы имеют опыты Гельмгольца в области психофизиологии зрения. Он выдвинул ряд общих теорий – трехкомпонентную теорию цветового зрения, генетическую теорию зрительного восприятия пространства и связанное с ней учение о «бессознательном умозаключении», учение об «ощущениях иннервации». В этих теориях наиболее ярко проявились философско-методологические позиции Гельмгольца.
Значительная часть исследований Гельмгольца была связана с изучением цветового зрения.
Экспериментальное изучение явлений контраста, глазомера, иллюзий, механизмов бинокулярного зрения, восприятия направления и глубины привело Гельмгольца к заключению о том, что все вышеперечисленные зрительные функции есть не врожденные свойства глаза, а продукты опыта и упражнения, эффекты многократного повторения сенсомоторных связей и ассоциаций, образующихся при различных субъективных и объективных условиях пространственного видения.
Из общей эмпирической теории зрения вытекало и учение Гельмгольца «о бессознательном умозаключении».
Его научный вклад в область экспериментальной психофизиологии велик и многогранен.
Он стоит у истоков современной экспериментальной психологии. Психологию он рассматривал как такую науку, которая всецело должна строиться на основе экспериментальных и математических методов.
Он был склонен сводить психологию целиком к физиологии. Его попытки растворить психологию в физиологии следует считать ошибочными и механистическими.
Но для эпохи, в которой протекала его научная деятельность, они имели и позитивную сторону, поскольку были направлены на придание психологии естественнонаучной ориентации.
Гельмгольц, своими научными взглядами и достижениями значительно приблизил и ускорил время практической перестройки психологии на естественнонаучные основы и принял непосредственное участие в этом прогрессивном движении.
Введение психического фактора как регулятора поведения организма произошло и в работах физиолога Э. Пфлюгера.
Он подверг экспериментальной критике схему рефлекса как дуги, в которой центростремительные нервы производят одну и ту же стандартную мышечную реакцию.