伊万·彼德罗维奇·巴甫洛夫（Ivan Petrovich Pavlov），1849年9月26日出生于俄罗斯梁赞的一个普通家庭。他的父母都是当地的教师，虽然家境并不富裕，但他们对巴甫洛夫的教育非常重视。从小，巴甫洛夫就展现出了对科学的浓厚兴趣，特别是在生理学领域。
巴甫洛夫的早年教育主要在家中接受父母的指导，随后他进入当地的学校继续深造。在求学过程中，他逐渐明确了自己对生理学的热爱，并决定将其作为未来的研究方向。1870年，巴甫洛夫考入圣彼得堡大学医学院，开始了他的医学学习生涯。在校期间，他成绩优异，多次获得奖学金和荣誉。
毕业后，巴甫洛夫进入医学科学院工作，开始了他的科研生涯。他的研究领域广泛，涉及血液循环、消化、分泌、高级中枢神经活动等。在血液循环生理学方面，他发现了胰腺的分泌神经和温血动物心脏的特殊营养性神经，这种神经被称为“巴甫洛夫神经”，为生理学开辟了新的分支——神经营养学。
1884年至1886年，巴甫洛夫赴德国莱比锡大学路德维希研究室进修，继续研究心脏搏动的影响机制。他提出心脏跳动节奏与加速是由两种不同的肌肉在进行，而且是由两种不同的神经在控制。回国后，他继续进行狗的“心脏分离手术”，并逐渐将研究方向转向人体的消化系统。
在消化系统生理学方面，巴甫洛夫的成就最为显著。他发明了新的实验方法，用健康的动物做慢性实验，从而能够长期观察动物的正常生理过程。他还创造了多种外科手术，彻底搞清了神经系统在调节整个消化过程中的主导作用。他发现了分布在胃壁上的第十对脑神经迷走神经与胃液的分泌有关，并建立了条件反射学说。
条件反射学说是巴甫洛夫最著名的贡献之一。他通过实验表明，在进食期间听到铃声的狗会习惯性地一听到铃声就流口水。他指出，它们的大脑学会了将铃声与食物联系起来，并指示唾液腺做出相应的反应。这一发现揭示了大脑在调节生理过程中的重要作用，并为后来的心理学和行为学研究提供了重要基础。
巴甫洛夫因在消化系统生理学方面的开拓性成就，于1904年获得了诺贝尔生理学或医学奖。他是俄国第一个获得诺贝尔奖的科学家，也是世界上第一个获得诺贝尔奖的生理学家。此外，他还被多个国家的科学院选为院士，并担任了苏联科学院巴甫洛夫生理学研究所所长。
晚年的巴甫洛夫继续致力于高级神经活动的研究。他发现了大脑皮层机能的活动规律，并创立了动物和人类高级神经活动的学说。这一学说给唯心主义心理学以致命的打击，为创立科学的唯物主义心理学奠定了基础。他还提出了第二信号系统学说，即语言在人的高级神经活动中发挥重大作用。
巴甫洛夫一生致力于科学研究，为人类做出了卓越的贡献。他的研究成果不仅推动了生理学的发展，也为心理学、医学等领域提供了重要依据。他的精神品质和科学态度也激励着后来的科学家们不断探索和创新。
伊万·巴甫洛夫于1936年2月27日逝世，但他的名字和他的研究成果将永远铭刻在科学史上。