К психологии Бехтерев пришел от неврологии и психиатрии, которыми занимался (после окончания Медико-хирургической академии в Петербурге и заграничной стажировки в клиниках Германии, Австрии и Франции) в Казанском университете. Здесь в 1885 г. он организовал так называемую психофизиологическую лабораторию. Это было первое в России психологическое научно-исследовательское учреждение.
При организации лаборатории Бехтерев опирался, в частности, на опыт В. Вундта, с которым познакомился в зарубежной командировке. Однако собственный подход Бехтерева отличался принципиальной новизной.
Для Вундта предметом психологии выступало сознание, а его материальному субстрату — мозгу — внимания не уделялось. Изучение сознания велось субъективно, методом интроспекции — изощренного самонаблюдения специально натренированных экспертов.
Бехтерев, говоря о природе психических процессов, указывал: «Было бы совершенно бесплодно еще раз обращаться в этом процессе к методу самонаблюдения. Только экспериментальным путем можно достичь возможно точного и обстоятельного решения вопроса». Преобладание объективных методов исследования в психологии уже тогда, на ранних этапах творчества Бехтерева, качественно отличало его позицию от вундтовской.
Для проведения экспериментов, кроме стандартного лабораторного оборудования, использовались приборы, сконструированные самими сотрудниками лаборатории: большая схематическая модель проводящих путей головного и спинного мозга, выполненная на основе исследований в области анатомии центральной нервной системы (в том числе исследований Бехтерева); пневмограф — аппарат для записи дыхательных движений; рефлексограф — прибор для записи коленных рефлексов; рефлексометр — аппарат для измерения силы коленного рефлекса. Практически все эти приборы и аппараты предложены и сконструированы Бехтеревым.
За относительно небольшой период существования лаборатории ее сотрудники провели и опубликовали около 30 исследований. Собственно психологические разработки занимали небольшую часть их общего объема: исследование М. К. Валицкой, содержащее данные психометрического изучения больных, страдающих нервными расстройствами; работа Е. А. Геника и Б. И. Воротынского, посвященная психометрическому обследованию людей, находящихся в состоянии гипноза; исследование П. А. Астанкова и М. М. Грана, представляющее результаты измерения скорости психических процессов у испытуемых в разное время дня.
Таким образом, все эти исследования относились к области психометрики и были выполнены на клиническом материале. Их значение чрезвычайно велико: это были, по сути, первые исследования, в которых оформлялись общие принципы организации психологического эксперимента.
Материалистическая позиция Бехтерева отчетливо проявилась в его выступлении на III Международном психологическом конгрессе в Мюнхене (1896), где он заявил: «В конце XIX века среди ученых мира еще раздаются голоса, которые снова хотят отбросить психолога в область схоластики и догматики». Ученый подчеркивал также свою приверженность взглядам на развитие психики, ранее высказанным И. М. Сеченовым: