巴甫洛夫的狗實驗解釋和說明許多人類行為，包括恐怖症從何而來，你為何不喜歡某種食物，什麼是你情緒的來源，廣告是如何發生作用的，為何在面試或考試前你會感到焦慮，是什麼引起你的性慾……而由實驗得出的經典條件反射理論也被應用於生活解決各種實際問題。
20世紀70年代初，人們通過巴甫洛夫條件反射技術解決了在牧場中狼捕殺羊的問題。牧羊人首先向狼提供含有少量氯化銼的羊肉(非條件刺激)，狼吃了羊肉以後，便感到頭暈、噁心，並開始嘔吐(非條件反應)。待狼痊癒後，人們把這些食肉動物與活羊放入同一圍欄中。狼起初想攻擊羊群(條件刺激)，但當它們聞到羊身上的氣味時，便停止了攻擊，並儘可能地遠離羊群。當人們把圍欄打開時，狼竟迅速地逃了出去(條件反應)。現在這個方法被普遍運用於牧場中。
除此之外，經典條件反射理論還被廣泛應用於行為醫學領域，如以此為基礎推導出來的許多心理治療理論，包括厭惡療法、系統脫敏感療法、泛濫療法、爆炸療法等治療方法。
還有證據顯示應用巴甫洛夫原理可以改變免疫系統的活動。阿德和庫恩給白鼠提供白鼠喜歡的含糖精的水，隨後，他們將這種糖水與一種可減弱老鼠免疫系統能力的藥物注射建立聯繫。隨後，只給這些白鼠提供糖水，白鼠也會出現免疫力抑制的徵兆。
如果同樣的策略對人類有效，而且現在有理由相信確實有這種可能，也許在將來的某一天，我們只需通過把人置於非藥物條件刺激中，就可以提高人對疾病的抵抗力(一種條件反應)。比如，你著了涼或得了流感，便可以把有助於提高自己免疫系統反應的音樂CD放入播放機內，音樂響起，作為一種條件反應，你的抵抗力會因音樂的刺激而增強，由此治癒疾病。
正如美國心理學家波林（E.G.Boring）所說：「條件反射的資料構成了這巨大的研究，以致它的歷史，也就是學習實驗心理學史」，巴甫洛夫的狗的實驗對於當時深陷泥潭中的心理學的科學發展產生了巨大的影響，有助於推動心理學成為一門真正的科學，而由實驗得出的經典條件反射理論也成為了支撐現代心理學發展的基礎理論之一。美國行為主義者華生、格思裡、赫爾以及斯金納等人都在不同程度上受其影響，可以說沒有巴甫洛夫的狗的實驗，就不會有後來的行為主義心理學及其學習理論和行為醫學。