从生理学角度来看，巴甫洛夫的狗是被用来研究唾液腺分泌的典型案例。在狗吃食物时，唾液会相应地分泌，这个现象是条件反射的典型案例。巴甫洛夫使用一种被称为“狗朝向反应”的方式，通过闪光、声音等***物，让狗以为会有食物出现。随着时间的推移，狗在看到食物之前，在听到声音或看到闪光的时候，他的唾液腺就已经开始分泌。最终，就算没有任何***，只要是这只狗熟悉的环境，唾液腺也会分泌。这就是所谓的条件反射。
从心理学角度来看，狗对于巴甫洛夫研究的意义，还在于它的实验推翻了当时的一种心理学学派：联想主义。联想主义的观点认为，人是一堆基于联想关系的反应，而巴甫洛夫的实验证明了在条件反射的过程中，恶化、不完美的反应是可以使得条件反射不稳定或消失的，而这是联想主义无法解释的。巴甫洛夫最终提出了典型条件反射和高级条件反射的概念，这被认为是经典条件反射理论的基础。
除了对生理和心理学领域的贡献，巴甫洛夫的狗还在语言学中被引用。母语学习过程中的一些表现，比如婴儿哭闹、音素判断的训练，就可以被视为是条件反射的一种形式。因此，巴甫洛夫的实验对于研究人类语言学习的过程也有很大的意义。
在日常生活中，“巴甫洛夫的狗”还被用来形容某些人或机构，一旦形成习惯模式之后，不管这种模式是否合理，都会如条件反射一般地按照这种模式进行行为。这也启示我们应当注意不被自己的某些过度习惯模式所主导。
综上所述，巴甫洛夫的狗在生理学、心理学、语言学乃至日常社会生活中都有重要意义，其引申意义使得这只狗成为了心理学历史上的一个名词。
