Из-за противоречия между свободой воли и детерминизмом такое направление, как бихевиоризм, полностью отвергло предложенный Вундтом метод интроспекции. Считая внутренние явления, связанные с мышлением, неподдающимися наблюдению, приверженцы бихевиоризма ограничились изучением наблюдаемых психологических явлений, связанных с поведением. На развитие бихевиоризма повлияли знаменитые опыты Ивана Павлова, которые показали, что в ответ на один и тот же раздражитель (звонок колокольчика) можно определенно и предсказуемо добиться от собак одного и того же отклика (выделения слюны). Опыты Павлова можно выразить формулой, как в химии или математике; например, нейтральный раздражитель, соотнесенный с безусловным раздражителем, вызывает безусловный отклик, или НР + БР = БО.

Продемонстрированное Павловым обусловливание, то есть процесс обучения, при котором организм человека или животного приучается проявлять определенное поведение в ответ на определенный раздражитель, подсказало американскому психологу Джону Уотсону новый метод исследования, применимый в психологии, о котором он объявил в опубликованной в 1913 году статье «Психология с точки зрения бихевиориста». В этой статье Уотсон настаивает на том, что психология есть «чисто объективная отрасль естественной науки», отрицающая «истолкования на основе сознания». Бихевиоризм оставался ведущей парадигмой психологии вплоть до 1960-х годов и по сей день сохраняет свое важное значение.