Iwan Pietrowicz Pawłow zajmował się także działalnością układu nerwowego jako całości. Na podstawie swoich badań określił cztery rodzaje układu nerwowego jako fizjologiczną podstawę typologii temperamentów Hipokratesa-Galena. Kryteriami służącymi wyodrębnianiu tych rodzajów były: siła układu nerwowego, jego zrównoważenie oraz siła procesów pobudzania/hamowania. Wyróżnił: melancholika – o słabym układzie nerwowym choleryka – charakteryzującego się silnym układem nerwowym i brakiem równowagi między procesami pobudzania i hamowania flegmatyka – z silnym układem nerwowym, charakteryzującego się równowagą między słabymi procesami hamowania i pobudzania sangwinika – mającego silny układ nerwowy, charakteryzujący się równowagą między silnie zaznaczającymi się procesami hamowania i pobudzenia. Ten podział został wykorzystany do badania temperamentu ludzi za pomocą kwestionariusza PTS (Pavlovian Temperament Survey) autorstwa Jana Strelaua.