Его жизнь тесно связана с Петербургом. Родившийся в Рязани в семье священника, он окончил естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета и Медико-хирургическую академию. В Петербурге он жил, работал, создал учение о высшей нервной деятельности.
Его научные взгляды находили отражение в повседневной жизни. У Павлова существовал ритуал обеда с учениками, и разговаривать во время еды было запрещено. Рассказывают, что, садясь обедать, Павлов ставил рядом свою тяжелую палку, и когда кто-нибудь из сидящих за столом учеников начинал говорить во время еды, бил этой тростью. Беседовать (причем на легкие темы) разрешалось в пятиминутных перерывах между переменами блюд, ученики между собой называли эти обеды «павловскими».