Il est surtout connu pour ses recherches sur le conditionnement classique, qu'il a menées en collaboration avec son mentor, Ivan Pavlov.
Les travaux de Tolman ont contribué à établir le principe selon lequel l'apprentissage ne consiste pas simplement à associer deux stimuli, mais plutôt à former des représentations cognitives de l'environnement.
En plus de ses travaux sur le conditionnement, Tolman a également écrit sur divers autres sujets, notamment l'attention, la motivation et l'intelligence animale.
Certains de ses livres et articles les plus influents incluent :
- *Comportement intentionnel chez les animaux et les hommes* (1932)
- *Comportement et homme psychologique* (1951)
- "Une théorie comportementale des idées" (1932)
- "Il existe plusieurs types d'apprentissage" (1948)
Tolman a été un pionnier dans le domaine de la psychologie comparée, et ses travaux ont eu un impact majeur sur notre compréhension du comportement animal et de l'apprentissage humain.