Pierwszy i drugi układ sygnałowy. Zarówno człowiek, jak i zwierzę otrzymują wiele bodźców z otoczenia, działających na wszystkie narządy zmysłowe. Są to sygnały bezpośrednie, idące od przedmiotów znajdujących się w otoczeniu jednostki. Nazwane one zostały pierwszym układem sygnałowym dostępnym ludziom i zwierzętom. Dzięki temu układowi bodźców jednostka może odbierać wrażenia i spostrzeżenia, poznawać bezpośrednio przyrodę i środowisko, w którym żyje.
Człowiek, poza pierwszym układem sygnałowym, wytworzył i posługuje się drugim układem, w którym bodźcem jest słowo mówione lub pisane. Dzięki niemu może nadawać przedmiotom i zjawiskom nazwy, a swoje doświadczenia przekazywać innym za pomocą słowa, może również korzystać z doświadczeń innych.
Słowa i pozostające z nimi w łączności podniety słuchowe, wzrokowe i kinestetyczne idące do kory mózgu z narządów mowy, umożliwiły człowiekowi pośrednie poznawanie rzeczywistości za pomocą znaków, będących odpowiednikiem bezpośrednich sygnałów. Dzięki, temu bodźce pierwszego układu sygnałowego zostają zastąpione przez znaki mówione lub pisane.
Zarówno pierwszy, jak i drugi układ sygnałowy jest wytworem tkanki nerwowej, dlatego podstawowe prawa rządzące nimi są takie same. W eksperymentach nad wytwarzaniem odruchu warunkowego stwierdzono, że słowo odgrywa taką samą rolę, jak bodziec spostrzegany. U ludzi wytwarzano odruchy warunkowe działania naczyń krwionośnych (rozszerzanie się i zwężanie). Bodźcami bezwarunkowymi były ciepło i zimno, działające na skórę i wywołujące rozszerzanie lub zwężanie naczyń krwionośnych. Równocześnie pokazywano czerwony trójkąt jako bodziec warunkowy przy działaniu ciepłem. Kiedy już demonstrowana figura wywoływała reakcję rozszerzania naczyń, zamiast niej stosowano słowa ?czerwony trójkąt”. Reakcja była taka sama, jakby przed oczami osoby badanej znajdowała się figura czerwonego trójkąta. Bodźcami mogą być zatem nie tylko konkretne przedmioty, ale również ich nazwy.
Słowo stało się nie tylko bodźcem działającym tak, jak przedmiot, ale również reakcją. Na pytania odpowiadamy słowami, na polecenia słowne wykonujemy reakcje manualne lub wyjaśniamy słownie, że nie możemy czegoś wykonać.
Pawłów w swoich rozważaniach zwraca uwagę na to, że wśród ludzi znajdują się tacy, u których przeważa jeden z układów sygnałowych. Ci, u których dominuje pierwszy układ sygnałowy, to natury artystyczne wrażliwe na barwę, dźwięki, kształty. Uwaga ich skierowana jest przede wszystkim na zjawiska świata zewnętrznego. Do drugiej grupy należą ludzie o przewadze drugiego układu sygnałowego, tych nazwał myślicielami. Oni przeważnie operują słowami i pojęciami, a uwaga ich skierowana jest na związki i zależności między zjawiskami. W trzeciej grupie znajdują się osoby typu pośredniego, u których równomiernie działa pierwszy i drugi układ sygnałowy.
Do rozwoju mowy szczególnie przyczyniła się praca, wymagająca współdziałania, przekazywania i odbierania poleceń. Mowa jako zjawisko społeczne spełnia dwie funkcje: regulacyjną i komunikacyjną. Funkcja regulacyjna polega na tym, że człowiek otrzymując różne polecenia, instrukcje, uwagi, pouczenia może regulować swój stosunek do otoczenia przez odpowiednie zachowanie. Pewne czynności może aktywizować, inne hamować lub korygować. Mowa pozwala na koordynowanie czynności u ludzi wykonujących tą samą pracę.
Funkcja komunikacyjna mowy polega na możliwości przekazywania, za pomocą słów i zdań, spraw ważnych dla jednostki lub grupy. Dzięki tej funkcji mowy jesteśmy ciągle informowani o tym, co należy wykonać, jak postępować oraz również o tym, co kto widział, słyszał, odkrył, wymyślił. Między osobami kontaktującymi się ze sobą istnieje stała wymiana informacji, dzięki czemu człowiek zdobywa orientację w otoczeniu, dowiaduje się kto jest mu przychylny, a kto nie. Młode pokolenie przyswaja sobie wiedzę wypracowaną przez starszych, korzysta z dorobku poprzednich pokoleń, z ich wiedzy, kultury, techniki. Polecenia i nakazy mają znaczenie wychowawcze, kształtują mechanizmy zachowania, pozwalają orientować się co wolno, a czego nie wolno.
Mowa i myślenie. Mowa odgrywa dużą rolę w funkcjonowaniu myślenia. Dzięki niej można operować symbolami przedmiotów, jak również symbolami ich cech i zależności. Słowo pozwala na wyodrębnienie danej cechy z pozostałych cech występujących w zjawisku i myśleć o niej oddzielnie. Dzięki temu możemy rozpatrywać barwy, dźwięki, zapachy. Aby uogólnić jakąś cechę istotną dla całego zespołu przedmiotów tej samej klasy, trzeba ją wyodrębnić z zespołu cech i nazwać, gdyż tylko wówczas można używać jej w tym samym znaczeniu.
Nazwa pozwala na porozumiewanie się ludzi nawet wówczas, gdy nie istnieją odpowiedniki w przedmiotach, jednak wiadomo, co dana nazwa oznacza. Mówimy więc o mądrości, miłości, sprawiedliwości, przyspieszeniu, prędkości. Dzięki mowie możemy operować pojęciami. Obserwując kształty takich przedmiotów, jak: jabłko, piłka, okrągły balonik, stwierdzamy, że wszystkie mają określony kształt, który nazywamy ?kulistym”. Możemy mówić, że istnieje kulistość, myśleć o niej, odrywając ją od konkretnych przedmiotów, w których ona występuje.