Ранние экспериментальные исследования Вундта были посвящены физиологии мышц и нервов. Впрочем, его амбиции шли намного дальше, и уже в своем труде «Душа человека и животных» (Vorlesungen tiber die Menschen und Thierseele, 1863) он обсуждает место психики в эволюции органической природы. Научное признание пришло к Вундту с публикацией его «Оснований физиологической психологии» (Grundzuge der physiologischen Psychologie, 1873–1874), за которой в 1875 г. последовало приглашение в университет Лейпцига на одну из трех самых престижных в Германии кафедр философии. Философы в Лейпциге пригласили Вундта потому, что были заинтересованы во взаимопроникновении философии и набирающих вес естественных наук. В последующие сорок лет Вундт работал над созданием единой философии, обогащенной естественно-научными методами, используемыми в психологии, хотя на практике ему это вряд ли удалось. Несмотря на то, что он обучал студентов специализированным психологическим методам, он не отстаивал независимость психологии от философии. И несмотря на то, что именно физиология определила его ориентацию на экспериментальные исследования, он все более дистанцировал психологию от физиологии. У него была четко сформулированная программа для психологии, отражавшая его притязания на лидерство в этой области. Это показывали и многочисленные переиздания «Оснований», и статус Вундта в академическом сообществе, и ресурсы, которыми он располагал в Лейпциге. Все это определило направление дискуссий о том, какого рода наукой должна быть психология. Значительная часть «Оснований» была посвящена мозгу и нервной системе — просто потому, что в тот период исследователи узнали о них много нового. Он не верил, что познание материального субстрата психических явлений само по себе превратит психологию в науку: физиология обеспечивала доступ только к одному аспекту психологического знания. Психологическая наука, по Вундту, имеет два метода: первый включает экспериментирование, второй — нет. Он поощрял экспериментальные исследования в области восприятия, психофизики, времени реакции — там, где можно сопоставить отчет испытуемого об изменениях в его восприятии с регистрируемыми физическими условиями. Вундт отрицал, что такие исследования опираются на интроспекцию, предполагающую, по его мнению, использование рефлексии; потому он считал возможным прямое соотнесение физических переменных и изменений в размере, интенсивности и продолжительности ощущений, о которых сообщает испытуемый. К примеру, испытуемых просили нажимать кнопку в тот момент, когда они заметят изменение в яркости источника света. Экспериментальный метод был взят Вундтом на вооружение для того, чтобы с надежностью воспроизводить идентичные или почти идентичные изменения восприятия, вызываемые повторным предъявлением стимула. В учебный процесс он ввел практикум, или этап лабораторной работы, и выделил в расписании время для того, чтобы обучить студентов старших курсов этим методам и дать им возможность проводить самостоятельные исследования. В качестве испытуемых студенты использовали друг друга или даже самого Вундта, поскольку считалось, что испытуемый должен иметь опыт такого рода деятельности. Экспериментатор и испытуемый менялись местами еще и потому, что целью было не изучить личные особенности, а найти общие закономерности психической деятельности. Вундт находил организационную поддержку, необходимую для развертывания его программы: финансирование покупки инструментов, аренды лабораторных помещений, работы ассистентов. Он также учредил журнал, чтобы публиковать там результаты своих учеников, — «Философские исследования» (Philosophische Studien, выходит с 1883 г.). К нему приезжали студенты со всей Европы, из Северной Америки и Японии. Среди психологов утвердилось мнение, что подготовку по научной психологии можно получить, прослушав курс лекций Вундта и пройдя его практикум.