(一)兴奋和抑制
巴甫洛夫认为神经活动的基本过程是兴奋和抑制。兴奋是指神经活动由静息状态或较弱的活动状态，转为活动的状态或较强的活动状态;抑制是指神经活动由活动的状态或较强的活动状态，转为静息的状态或较弱的活动状态。兴奋和抑制相互联系，相互制约，还可相互转化。
(二)反射、反射弧和反馈
感觉器官接受外界刺激，产生神经冲动，神经冲动沿感觉神经传至神经中枢，神经中枢再发出指令，经运动神经传至运动器官，对外界刺激做出回答性反应，从而构成了一个反射活动。反射是有机体在神经系统参与下，对内外环境刺激做出的规律性回答。
低等动物也可对外界刺激做出规律性的回答反应。例如，单细胞动物变形虫就能通过自身的蠕动，包围和消化有营养的物体，也能远离对自己造成伤害的物体。但这并不叫反射，因为这种能力甚至植物都有。植物都能通过自身的变化对外界做出反应，植物的根要向有水和养料的方向发展，树枝会朝有阳光的方向发展。这里所说的反射，是在神经系统的参与下完成的，没有神经系统的动物对外界的反应只能叫感应性，而不能叫反射。
实现反射活动的神经通路叫反射弧，它由感受器、传人神经、反射中枢、传出神经和效应器五个部分组成。感受器是指感觉器官中将外界刺激的物理化学能量转化神经冲动的组织，如视觉器官的视网膜，内耳中的科蒂氏器官等。传人神经就是确神经，它把神经冲动传到神经中枢。神经中枢就是脊髓和脑。传出神经就是运动神纪它把神经中枢的指令传至肌肉、筋腱、关节和内脏器官，即效应器，做出对外界刺的应答性反应。反射弧的五个环节是个完整的系统，缺少任何一个环节，反射弧的的条断裂，反射活动自然就不能完成了。
(三)无条件反射和条件反射
无条件反射是动物和人生而具有，不学而会的反射。如吃食物流口水，光照使瞳孔收缩等都是与生俱来、不学而会的，都是无条件反射。
条件反射是个体通过模仿、学习，在无条件反射的基础上形成的反射。例如，巴甫洛夫在每次给狗吃食物之前都给它一个灯光，经过灯光和食物的几次结合之后，灯光一亮，狗就要流口水。这时，灯光就成了食物的信号，也就是说，这时狗已经形成了对灯光的条件反射。条件反射是有条件的，即只有外界刺激是某种无条件反射刺激的信号的时候，它才能引起条件反射。当灯光不再是食物出现的信号的时候，它就不再能引起条件反射了。而无条件反射是没有这种条件的，只要无条件刺激出现，就会引起无条件反射。
