Согласно Павлову, в основе В. н. д. высокоорганизованных животных лежат условные рефлексы
, вырабатываемые высшими отделами центральной нервной системы (у высших позвоночных животных и у человека — преимущественно корой больших полушарий головного мозга
), а также сложные безусловные рефлексы
(инстинкты
, эмоции
и др.), т. е. формы деятельности мозга, осуществляемые в основном ближайшими подкорковыми нервными образованиями. При этом кора и подкорковые отделы большого мозга со специфическими формами их деятельности находятся в неразрывной связи и взаимодействии и работают как единое целое. Осуществляемые в основном подкорковыми нервными образованиями и мотивированные жизненно важными потребностями организма влечения (пищевые, половые, защитные и др. мотивации
) служат основой для выработки соответствующих условных рефлексов и в результате выступают в В. н. д. как продукт совместной работы коры и подкорковых образований мозга. Совершенное приспособление организма к окружающей среде осуществляется посредством образования и исчезновения различных условных рефлексов. Изменчивость, обусловленность факторами внешней и внутренней среды организма и временность условных рефлексов имеют исключительно важное биологическое значение, обеспечивая гибкость и точность приспособления организма к меняющейся окружающей среде. Сигнальный характер условнорефлекторной деятельности позволяет организму по одним, зачастую отдалённым предвестникам — условным раздражителям, стремиться заблаговременно к благоприятным для его существования условиям и избегать неблагоприятных, а также неизмеримо расширяет восприятие предметов и событий окружающего мира и диапазон деятельности. Роль безусловных рефлексов в В. н. д. заключается не только в том, что на их основе вырабатываются в конечном итоге все условные рефлексы, но и в том, что безусловные рефлексы, в особенности сложные их формы, выступают как концентрированное выражение наследственно закреплённого опыта предшествовавших поколений, как проявление генетической памяти.
Относительное значение условных и безусловных рефлексов в В. н. д. изменяется в процессе исторического развития животного мира. В поведении беспозвоночных и низших позвоночных животных врождённые формы нервной деятельности преобладают над приобретёнными; в процессе эволюции животных перевес постепенно получают приобретённые формы нервной деятельности, становясь доминирующими формами В. н. д. Причём сами эти формы претерпевают существенные изменения: условные рефлексы непрерывно усложняются и совершенствуются, состав их постоянно обогащается, условно-рефлекторная деятельность в целом становится всё более совершенным и активным средством приспособления к окружающей среде, т. е. обеспечивает возможность существования организма во всё более широком диапазоне условий среды обитания.
По Павлову, В. н. д. животных, находящихся даже на высоком уровне развития (например, собак, обезьян), сводится в основном к совокупности многообразных и разнородных условных рефлексов первой сигнальной системы
, общей у человека с животными. Несмотря на постепенное развитие речи, условные рефлексы первой сигнальной системы ещё продолжают составлять основной фонд В. н. д. детей в первые годы их жизни и занимают определённое место в В. н. д. человека в последующие возрастные периоды. К этому виду условнорефлекторной деятельности Павлов относит ощущения, представления и впечатления человека от окружающей внешней среды, в том числе и социальной, исключая словесные, речевые сигналы. Однако у человека в связи с развитием социальных форм трудовой деятельности «... появились, развились и чрезвычайно усовершенствовались сигналы второй степени, сигналы этих первичных сигналов — в виде слов, произносимых, слышимых и видимых» (там же, с. 576). Эта качественно новая, более высокая и совершенная вторая сигнальная система
действительности, основанная тоже на условнорефлекторных механизмах, свойственна только В. н. д. человека, находится в тесном взаимодействии с первой сигнальной системой и играет ведущую роль в его сознательной жизни, даёт основу для обобщения и мышления. Постоянно подчёркивая принципиальную, качественную разницу между этими двумя видами В. н. д., Павлов одновременно указывал и на органическую связь между ними, на то, что основные законы, установленные в работе первой сигнальной системы, должны управлять и второй.