В «Рефлексах головного мозга» Сеченов поставил задачу «доказать возможность приложения физиологических знаний к явлениям психической жизни». Решение этой задачи вылилось в рефлекторную теорию психического. По Сеченову, способность воспринимать внешние влияния в форме представлений (зрительных, слуховых и т. п.) складывается в опыте по типу рефлексов; способность анализировать эти конкретные впечатления, память, все психические акты развиваются путем рефлекса. Схема психического процесса та же, что и схема рефлекса: психический процесс берет начало во внешнем воздействии, продолжается центральной деятельностью и заканчивается ответной деятельностью — движением, поступком, речью. Психический процесс возникает и завершается в процессе взаимодействия индивида с окружающим миром, значит, влияние извне в форме чувствования первично. Мотивы, отвлеченные представления не являются первоначальными причинами наших поступков. В объяснении психики нужно исходить не из психики, несмотря на то, что «голос самосознания... говорит мне донельзя ясно десятки раз в день, что импульсы к моим произвольным актам вытекают из меня самого и не нуждаются, следовательно, ни в каких внешних возбуждениях». Сеченов предпринимает попытку «вырвать» психологию из замкнутого мира внутреннего сознания, объяснить происхождение психических процессов, проследить становление сознания в онтогенезе. Таким образом, рефлекторный принцип не означает сведения психического к физиологическому. Речь идет о
сходстве между ними по структуре и по происхождению. «Первоначальная причина всякого поступка лежит всегда во внешнем чувственном возбуждении...» Рефлекторный подход предполагает также изучение мозговых механизмов психических процессов. Решение этой задачи стало предметом научной деятельности И.П. Павлова, A.A. Ухтомского и др.