Окреслену типологію нервової системи І. Павлов пов'язував з темпераментом. Користуючись термінологією темпераментів Гіппократа, він писав, що сангвінік— палкий, врівноважений, продуктивний тип, але лише тоді, коли у нього є багато цікавих справ, які його збуджують. Флегматик— врівноважений, наполегливий, продуктивний працівник. Холерик — яскраво бойовий тип, задерикуватий, легко й швидко збуджується. Меланхолік— помітно гальмівний тип нервової системи, для представників якого кожне явище в житті стає
гальмівним агентом, він недовірливий, в усьому бачить погане, небезпечне.
Холеричний і меланхолійний темпераменти І. Павлов розглядав як крайні, в яких несприятливі ситуації та умови життя можуть викликати психопатологічні прояви — неврастенію у холерика та істерію у меланхоліка. У золотій середині, за виразом І. Павлова, стоять сангвінічний та флегматичний темпераменти — їх врівноваженість є проявом здорової, по-справжньому життєздатної нервової системи.
Однак пояснювати природу темпераменту з позицій типологічних особливостей нервової системи недостатньо. Центральна нервова система функціонує у взаємозв'язку з ендокринною та гуморальною системами організму. Гіпофункція щитовидної залози, наприклад, спричинює млявість, монотонність рухів, а гіперфункція мозкового придатка викликає зниження імпульсивності, уповільнення рухової реакції. Діяльність статевих залоз — статеве дозрівання, старіння, кастрація — помітно позначається на функціях усього організму, у тому числі й на особливостях темпераменту. Молодецтво підлітків, їхні не-вмотивовані вчинки — це динамічні прояви темпераменту під впливом статевого дозрівання.