Впервые определение анализаторов как органов чувств было введено в физиологию великим русским ученым И. Сеченова. Позже экспериментально обосновал и развил его И.П. Павлов. Анализатор, по Павлову, состоит из периферического отдела (рецептора), воспринимающий изменения окружающей среды; проводниковой части, которая представлена чувствительным центростремительным нервом и цепью вставочных нейронов и центрального отдела, содержащийся в коре большого мозга. По этому учению, рецепторы органов чувств является воспринимающей частью. Возбуждение передаются в мозг, где они подвергаются сложном анализа и синтеза. Эти сложные процессы происходят в коре большого мозга, что дает возможность человеку можно лучше приспособиться к воздействиям внешней среды и тесно с ним взаимодействовать.
Согласно учению И.П. Павлова, анализатор – лишь часть рефлекторной дуги. Это отдел коры большого мозга, соединенный с двигательными или секреторным нейроном с помощью нисходящих вставных нейронов. И.П. Павлов глубоко и последовательно изучил и доказал рефлекторный характер нервной системы. Выяснена руководящая роль высших отделов головного мозга в регуляции работы внутренних органов.
Работами П.К. Анохина было доказано, что рефлекторная дуга замыкается благодаря обратной афферентации, то есть рабочий орган не пассивно воспринимает импульсы из центральной нервной системы, а направляет обратные импульсы, которые вносят необходимые коррекции в регулирование рефлекторных воздействий на орган. В связи с этим рефлекторную дугу называют рефлекторным кольцом.