心理学的研究对象究竟是意识（包括心理过程）还是行为？从洛克、贝特莱到冯特、铁钦纳都认为主要是研究意识。但也有人认为象意识、心理这种主观的体验，只能自己内省而不能为他人观察，很难予以客观定量。而研究行为，从行为的表现上看意识或心理过程，所获得的资料较为可靠。德国的雅克.洛布的动物行为研究，桑戴克的动物智慧研究，俄国谢切诺夫、别赫切列夫和巴甫洛夫的反射学说的研究都可作为代表。行为主义学派的创始人华生（J.B.Watson）则根本否认意识而只研究行为，因为行为是可以测量记录的。他在1913年发表的《行为主义者眼光中的心理学》一文中创立了“行为主义”理论。华生受巴甫洛夫条件反射学说的启发，认为心理学是自然科学，因而只能应用客观观察法以外观察，目标是预见并控制人的行为。华生所谓心理学的客观方法，就是只研究刺激（S）与反应（R），因为这是容易观察到的。至于主观体验、意识、甚至脑的活动都不能作为科学研究的对象，只有行为的研究才是心理学。这样华生的行为主义就成为刺激与反应的心理学，不承认意识，当然也否定感觉、知觉和思想。只承认人有言语能力，而言语不过是简便可替代的躯体性动作而已。华生把感觉当作辨别来处理，而巴甫洛夫借助条件反射恰恰能把任何感觉当作辨别来测量，辨别不过是观察感觉事实的操作。起先，华生完全排除内省的方法，后来承认言语报告作为可观察的一种行为。在本世纪二十～三十年代行为主义在美国盛行一时。
行为学派对医学心理学的早期形成过程有过重大影响。巴甫洛夫利用经过条件反射训练的动物分辨圆形与椭圆形图形，当圆形灯亮时，给予强化，使唾液大量分泌，当椭圆形灯亮时，不予强化，而使唾液分泌停止。当动物建立了这两种反应后，就进入愈来愈精细的辨别，即两者半径的比例愈来愈接近，椭圆形逐渐变成圆形。当椭圆半径相当9:8时，动物不仅不能分辨圆形与椭圆形，而且以前形式的分化条件反应也丧失了，同时发生剧烈的长时间的运动性兴奋，在实验台上挣扎，撕掉身上的器具，咬嚼胶皮管，吠叫哀鸣，见人见物呈恐怖状，行为一反过去常态，称之为“实验性神经症”。后来巴甫洛夫发现：不同神类型的狗对完全相同的困难作业而导致“神经破裂”时，会产生相反的行为反应：一条狗偏向抑制，一条狗偏向兴奋。也就是存在两种类型的实验性神经症。
华生受巴甫洛夫条件反射学说和桑戴克的“尝试错误”学习理论的启发，也作过不少实验。例如一幼儿，每当他伸手玩弄他所喜爱的白鼠时，实验者就在他背后猛击铁棍，发出强噪音，使之惊吓。这样结合数次后，每当白鼠一出现，幼儿就会惊吓哭闹，之后甚至一接近白色有毛的动物也就得恐惧。这使华生认为：人的一些病态体征是学习得来的。
被认为是行为主义学派最有贡献的斯金纳（B.F.Skinner）设计了一个动物实验装置称斯金纳箱。箱内有一条输送食物的杠杆，当一只饿鼠在箱内自由探索时，偶尔按压杠杆后就能得到食物。根据压杆次数的记录得知老鼠吃的行为和学会压杆操作来得到食物的速度。斯金纳发现了与巴甫洛夫不同的条件反射。巴甫洛夫的条件反射只对一个已知的特定刺激作出反应，称应答反应；而斯金纳所发现的是在没有看到外界刺激的情境下的反应，称操作反应。动物通过自己的操作行为反应，形成了操作性的条件反射或称操作性条件作用（Operative conditioning）。斯金纳观察了刺激（S）与反应（R）之间的共同变化，创立了R=f(S)的函数关系。他把刺激与反应之间的联系称为反射。但其间却没有生理的连续性，只能把它看作是两者之间的相关。斯金纳认为一些精神疾病和病态行为都是通过操作性条件作用获得的。
