俄國生理學傢。1849年9月26日生於俄國梁贊，1936年2月27日卒於列寧格勒。1875年從彼得堡大學數理系生物科學部畢業後，進入軍事醫學院深造，1879年在該院獲學士學位，1883年獲博士學位，任生理學講師。1884～18886年在德國路德維希和海登海因實驗室進行心血管和胃腸生理學的研究。1888～1890年在彼得堡包特金實驗室進行循環和消化生理學的研究。1890～1924年任軍事醫學院藥理學教授，1891年起兼任實驗醫學研究所生理研究室主任。晚年他又領導瞭蘇聯科學院生理研究所（現巴甫洛夫生理研究所）的工作。十月革命後，在列寧格勒建立瞭專門研究條件反射的實驗站。
他在學生時代就開始從事心血管神經調節的研究，提出瞭心臟營養神經的概念。1891年開始研究消化生理，在“海登海因小胃”基礎上，他制成瞭保留神經支配的“巴甫洛夫小胃”，並創造瞭一系列研究消化生理的慢性實驗方法(如唾液瘺、食道瘺、胃瘺、胰腺瘺等)，揭示瞭消化系統活動的一些基本規律，並總結發表在《主要消化腺講義》一書中。為此他獲得1904年諾貝爾生理學或醫學獎。20世紀初，他的研究重點轉到高級神經活動方面。他第1次用生理學中的“反射”概念來理解“心理性分泌”，建立瞭條件反射學說，其代表作是《大腦兩半球活動講義》(1927)和《動物高級神經活動客觀性研究實驗20年》(1923)。1907年他當選為俄國科學院院士；後又被英、美、法、德等22個國傢的科學院選為院士。他是28個國傢（包括中國）生理學會的名譽會員和11個國傢的名譽教授。