桑代克也是行为主义心理学的一位先驱，比巴甫洛夫还早两年发现了动物的条件反射。但他当时还只是一个名不见经传的硕士研究生，最终人们还是把这一伟大发现归功于巴甫洛夫。后来巴甫洛夫本人也承认桑代克在他之前就独立发现了条件反射现象。
桑代克走上心理学的道路纯属意外，他在大学学的是英国文学，在大学三年之前，他压根就没听说过心理学这东西。有一天，他需要选一门必修课，可能是觉得威廉.詹姆斯的《心理学原理》比较容易考过，就试着报名了。一听之下，他竟然迷恋上了这门探索人们内心深处隐秘的学问。而且，毕业后就考取了詹姆斯的硕士研究生。詹姆斯是美国机能主义心理学运动的创始人之一，研究的都是一看就很高大上的研究课题。他的学生居然会去找一群小鸡，来观察它们怎么吃玉米芯的，怎么看都有点儿不可思议的味道。那么，桑代克为什么会选择《鸡的直觉及智力行为》这样一个一看就很傻、很天真的课题呢？难道他一开始就想着要开创动物心理学吗？并不是，桑代克纯粹是为了选一个看上去比较容易拿到学分的课程，早一些毕业，早一点和女朋友结婚。
但让桑代克没有想到的是，这个研究竟然让他开创了心理学的重要分支：动物心理学。其实在桑代克之前，就已经有心理学家试着用不同颜色和不同味道的玉米芯来喂小鸡，看他们能不能很快分辨出哪种是甜的，哪种是不甜的。得出的答案是最多不超过20秒。桑代克的实验就更加复杂一些：他用厚厚的书本挡成一个迷宫，其中三条路是死路，只有一条路可以走出迷宫，并得到食物。桑代克发现每一只小鸡被放进迷宫后，一开始都会误打误撞，直到走到死路出不来。但是经过反复“试错”后，小鸡很快就能发现正确的出口在哪里，从而完成了这个学习过程。桑代克由此得出一个结论：动物会通过不断的“试错”来达成自己的目的，并且一旦它们学会了正确的方式，就可以把以前那些错误的方式统统迅速地忘掉。当从结果上看桑代克的条件反射研究成果，跟巴甫洛夫的很相像，即动物会记住那些让它们获得快乐的行为方式，并且不断地重复。但两者的原理并不相同，桑代克认为学习是靠不断“试错”得来，而巴甫洛夫认为是靠信息的重复来强化。
后来桑代克考上了博士。在读博期间，他做了许多跟动物有关的实验，在诸多实验中最被人称道的莫过《桑代克饿猫实验》。他设计了一只笼子，在里面安装了用滑轮组控制的机械装置，可以让猫在踩到某块木块时打开笼子的门。桑代克将一只饿了很久的小猫放到笼子里，然后在笼子外面放上的小猫最爱吃的小鱼。一开始的时候，饥饿的小猫乱抓乱挠，突然它的爪子碰到了一块木板，笼子的门被打开了。小猫惊喜的跑出去吃掉了小鱼。经过几次尝试后，小猫学会了用正确的回转方式可以一下子就打开笼子的门。通过观察，桑代克发现小猫用正确方法打开笼子门的时间越来越短，这说明小猫有一个学习的过程。桑代克认为这种学习是通过“试错”来完成的。后来，桑代克还把类似的实验用在了婴儿和幼儿的身上。发现他们经历的这一过程和小猫小狗的经历几乎没什么不同。
经过长期的观察和研究，桑代克提出了“联结主义心理学”的观点。他认为：动物的学习并不是经过大脑的思考和逻辑推理，而是靠“试错”来获得经验。这种学习的实质就是在刺激和反应反应之间形成联结，即“感应结”。
后来桑代克提出了学习的三大定律：准备律、练习律和效果律。这也开创了教育心理学的新纪元，被后人认为是教育心理学的创始人。
更有意思的是，在桑代克晚年他还培养出了一位伟大的心理学家，人本主义心理学的开创者——亚伯拉罕.马斯洛，也就是那位提出著名的“马斯洛需求理论”的那位马斯洛。并且引导马斯洛去做更适合他的“动机与人格”的研究，并取得了巨大成功。
一个人开创两大心理学重要分支，无意中还启迪了行为主义心理学和人本主义两大重要心理学流派的发展道路。桑代克称得上是心理学史上最关键的人物之一。因为他的卓越贡献，美国心理学协会专门设立了“爱德华.里.桑代克奖”，专门颁发给那些最优秀的心理学家，这一奖项也被认为是心理学界的最高奖项。
