Если в первых психологических работах П.П.Блонского заметны тенденции механицизма, биологизаторства, то в «Психологических очерках» (1927) отчетливо проявилось стремление преодолеть вульгарно-социологические и механистические взгляды. Он резко критикует американских психологов, пытавшихся объяснить все социологические проблемы с чисто психологических позиций. Отмечая тесную связь психологии с социологией, П.П.Блонский считал, что эта связь напоминает взаимоотношения между психологией, физиологией и биологией. Для того чтобы развиваться, говорил он, психология должна черпать материал из сравнительной анатомии, физиологии, истории развития человечества. Его идея связи психологии с другими науками не теряет своего значения и в наше время. Вместе с тем он выступал против подмены психологии биологией и физиологией, называя эту подмену «упростительством», указывал на ошибочность тенденции смешивать психологию с социологией. «Между тем,- писал П.П.Блонский, - так нередко бывает. То, что издается, например, в Соединенных Штатах под названием «социальная психология», есть не что иное, как построение субъективной психологической социологии, т.е. замена социологии психологией. Поэтому к попыткам построить социальную психологию надо подходить с большой осторожностью, чтобы не получить здесь вместо психологии суррогат социологии».

Большое значение П.П.Блонский придавал конкретным методам научного психологического исследования, подвергая резкой критике метод идеалистической психологии – самонаблюдения. Он отводил ему лишь вспомогательную роль, подчеркивая важное значение наблюдения и эксперимента. Он одним из первых высказывался за исследование массовых психологических явлений с помощью математики.

П.П.Блонский опирался на учение И.П.Павлова об условных рефлексах при рассмотрении таких психологических явлений, как привычка, ассоциация и т.д. Вместе с Н.К.Крупской он выступал против реакционной теории моральной дефективности, которая «чаще всего прикрывает самую презрительную и злостную реакцию в педагогике».

В книгах «Память и мышление» (1935), «Развитие мышления школьника» (1935), а также в статьях «Психология доказывания и ее особенности у детей», «Проблемы участия движения, практической деятельности и мышления в восприятии», «Психология желания» П.П.Блонский диалектически рассматривает процессы памяти, восприятия, воли в связи с конкретной деятельностью человека, формирует генетическую или «стадиальную» теорию памяти, вскрывает внутреннюю связь памяти с мышлением и речью. Память поднимаясь в связи с развитием мышления на более высокую ступень, приближается к мышлению. В жизни на каждом шагу, отмечал Блонский, наблюдаются связь и переходы памяти в мышление. В действительности, утверждал он, не только память – опора мышления, но и мышление, достигая известной ступени развития, начинает оказывать все большее влияние на память, становиться ее опорой. Влияние мышления на память проявляется в запоминании и припоминании, которые на высшей ступени памяти, приближаясь к мышлению, по сути превращаются в него.

П.П.Блонский исходил из диалектического принципа взаимосвязи восприятия, памяти, мышления и речи, и этот принцип нашел у него широкое и плодотворное применение в изучении процессов понимания и усвоения. Для понимания, говорил он, необходимы знания, которые связываются таким образом, чтобы стал понятен смысл целого. Понимать – значит не просто знать, а знать, «что к чему». Он обстоятельно исследовал процесс и стадии понимания.

Он первым в советской психологии осуществил экспериментальное исследование процесса понимания и наметил правильный путь изучения этой проблемы в целом. Развитие мышления в процессе обучения – одна из важнейших проблем в педагогической психологии. П.П.Блонский дал подробный анализ мышления учащихся в плане логики. Глубоко и всесторонне изучены им формирование и развитие видов суждений (проблематических, гипотетических и дизъюнктивных) и умозаключений, особенности доказательств у детей. Ценным было то, что исследователь не отрывал развития памяти, мышления и других психических процессов от общего развития человека.