Наукові роботи П. В. Симонова присвячені фізіології вищої нервової діяльності, тобто вивченню мозкових основ поведінки. Їм створено та експериментально обґрунтовано потребностно-інформаційний підхід до аналізу поведінки та вищих психічних функцій людини і тварин, який дозволив дати природничо обґрунтування таким ключовим поняттям загальної психології, як потреба, емоція, воля, свідомість. Книга має міждисциплінарний характер: у ній розглядаються нейрофізіологічні, нейроанатомічні та психологічні аспекти дослідження емоцій.