Ухтомский продолжил разработку того нового направления в физиологической науке, фундамент которого был заложен Н.Е. Введенским. Научные работы А. Ухтомского и его учеников были посвящены физиологии нервно-мышечного аппарата и нервных центров. Он ставил перед собой задачу найти на нервно-мышечном препарате принципиальные пути для постижения общих закономерностей жизнедеятельности органов, систем органов и организма в целом.
Школа Введенского—Ухтомского, лидером которой был Алексей Алексеевич, считала, что в физиологии принципиально невозможны статические закономерности. Школа ставила своей задачей установить причины и механизмы, обусловливающие постоянно меняющееся состояние живой системы, и пришла к выводу, что вне учета роли раздражителя и истории живой системы принципиально невозможно определить закономерности течения и преобразования функций в организме.
Опираясь на материалы исследований ученых своей школы, А. А. Ухтомский сформулировал взаимоотношение живой системы и раздражителя в виде следующих положений:
1) при одном и том же раздражении содержание текущей реакции определяется историей или функциональным состоянием живой системы;
2) при одном и том же функциональном состоянии живой системы содержание ее ответной реакции определяется особенностями действующего раздражителя.
Ухтомский доказат ошибочность распространенных представлений о рефлекторной деятельности, которая якобы имеет лишь защитное значение для организма и направлена на удаление или прекращение раздражения. Он подчеркнул, что рецепторы организма животного не могли развиваться, если бы рефлекторная система только защищала их от сближения с раздражителем. На примере анализа рефлекса экстензорного толчка (разгибания конечностей) А.А. Ухтомский обосновал представление, согласно которому рефлекторная система в первую очередь дает место реакциям сближения со средой, позволяющим распознавать ее, тогда как реакции защитного и отрицательного значения выступают лишь во вторую очередь.
Окончательно учение Ухтомского о доминанте было сформулировано в 1922 г. В настоящее время оно вошло в повседневный клинический обиход. В психологии доминанта принята как физиологическая основа и предпосылка поведения.
Под доминантой Ухтомский понимал временно господствующий в центральной нервной системе рефлекс или рефлекторное поведение. Господствующий в центральной нервной системе очаг возбуждения преобразует и изменяет работу прочих рефлекторных аппаратов в целом. Так, например, если в организме в данный момент осуществляется рефлекторный акт, связанный с приемом пищи, то он перестает реагировать на те раздражители, которые в других условиях вызывали бы у него защитные рефлексы. То же самое можно сказать и в отношении защитного рефлекса, полового рефлекса и т.д., когда при осуществлении одних рефлекторных движений исключается возможность выполнения других.
Доминанта — рабочий принцип и основное правило деятельности нервной системы, которому подчиняется осуществление любой рефлекторной реакции организма.