值得一提的是，他是世界上第一个在生理实验室内设立外科手术室的人。
当他给狗进行手术时，要求助手按照无菌外科的标准严格消毒，和人做手术一模一样。
通过外科手术，他将第一个瘘管从狗的颈部探入食道，第二个瘘管从狗的食道连接至胃部，第三个瘘管则是从狗的胃连接到腹部外面。
这样一来，一只就出现了身上*三个瘘管的小狗。
当它吃食时，食物经过口腔进入食道后，从食道的上瘘管掉出来。
所以，它看上去狼吞虎咽，但实则边吃边漏，永远处在吃不饱的状态。
巴甫洛夫则有规律地从第一个瘘管中取出唾液分解后的食物，从第二个瘘管中取出尚未与食物混合的胃液，从第三个瘘管中取出与胃液混合了的食物进行分析。
通过这著名的“假饲”实验，人类首次获得纯净的胃液，在探索动物消化奥秘的道路上迈出了重要的一步。
为了进一步研究神经系统对消化系统影响，巴甫洛夫用阿托品（M受体阻断剂，会抑制迷走神经）抑制了迷走神经，从而来研究消化功能受到影响的程度大小。
每当做起手术来，巴甫洛夫都十分灵巧，能够在三五秒钟内把狗的颈皮切开，分出迷走神经并把它剪断，从而将对狗的伤害降到最低。
巴甫洛夫不厌其烦地重复和改进这些实验，并将结果反复对比记录下来。
整整10年之后，他才弄清楚消化器官内不同部位、不同细胞的结构与功能。
他于1897年发布了一本《主要消化腺功能讲义》的著作。书里详细的表述了他十年的实验结果。
作为历史上第一本完整的呈现了消化系统功能的著作，它迅速畅销全球，被翻译成了英文、德文、日文…
自此之后，巴甫洛夫的名字也不断被众人熟知，成为苏联生理学的巅峰人物。
