イヌは最も古くに家畜化された動物であり、手に仔犬（イヌかオオカミかはっきりしない）を持たせて埋葬された1万2千年ほど前の狩猟採集民の遺体がイスラエルで発見されている。分子系統学的研究では1万5千年以上前にオオカミから分化したと推定されている。イヌの野生原種はタイリクオオカミ (Canis lupus) の亜種のいずれかと考えられている。イヌのDNAの組成は、オオカミとほとんど変わらない。イヌがオオカミと分岐してからの1万5千年という期間は種分化としては短く、イヌを独立種とするかオオカミの亜種とするかで議論が分かれているが、交雑可能な点などから亜種とする意見が優勢となりつつある。本項の分類もそれに従っている。イヌとオオカミの交雑に関しては、別項「狼犬（ハイブリッドウルフ）」も参照のこと。
全般的に高い知能を有する。また、品種によってはより優れた学習能力を示す。総じて記憶力も高く、例えば狂犬病の予防接種を受けた犬は次年度の狂犬病予防接種に行く際、パニックを起こす事がある。試行錯誤を行う事もあり、例えば脱走するために首輪のフックを地面にこすりつけてフックが外れないかどうか試行したり、室内で粗相をしたときは何か他のものをのせて大便を隠し、とぼけるなどの行動を行う事もある。他の犬に対して関心を示し、威嚇する行動を取る品種とそうでないものがある。他の犬への関心の示し方、攻撃性は、躾（しつけ）によっても抑えることがある程度可能である。なお、犬自体の「人間に対しての関心の示し方や接し方」は現時点において未知のものが多く、その解明の為の研究が今も進められているが、近年の研究では飼い主側の人間が示す「声を荒げて叱る」などの態度に対して敏感な反応を示すことが明らかになっている 。一方で、ある調査結果からは「人間の恐怖心」の有無を感じ取れる知性を持つことが判明しており、この内容は「Journal of Epidemiology and Community Health」（2月1日付オンライン版）にて掲載されている。
リャザンで生まれる。貧しい牧師の長男であった。1857年、高い塀から敷石の上に落ち重傷を負い長く病床につく。1860年、リャザンにある教会の付属学校で、司祭になるつもりで勉強を始める。1864年、リャザン神学校に進学。1869年、リャザン神学校を卒業。1870年、サンクトペテルブルク大学へ進学。イリヤ・ファデエヴィチ・ツィオンの弟子となり外科医となる。パブロフは両利きであったため、手術が上手であったらしい。1876年、軍医学校に進学。1879年、医師の資格を取得。医師ボートキンの生理学研究所に就職。1881年、セラフィマ・ヴァシリエヴナ・カルチェフスカヤと結婚。1883年、博士の学位を取得。1884年から1886年までドイツに留学し、ライプチヒ大学のルドウィッヒ教室及びブレスラウ大学のハイデンハイン教室に学ぶ。1888年、消化生理学研究を開始。1890年、軍医大学校の薬理学教授に就任。1891年、実験医学研究所の生理学実験室の長となる。1893年、アルフレッド・ノーベルより、医学研究所の規模を倍にできる額の寄付を受け取る。1895年、軍医大学校薬理学教授から生理学教授へと配置換えになる。1897年、『主要消化腺の働きに関する講義』を出版。同書は1899年、ドイツ語訳される。1902年、唾液が口の外に出るよう手術した犬で唾液腺を研究中、飼育係の足音で犬が唾液を分泌している事を発見。そこから条件反射の実験を行う。行動主義心理学の古典的条件づけや行動療法に大きな影響を与えた。初期には消化腺の研究を行い、1904年にノーベル生理学・医学賞を受賞。ロシア人として初のノーベル賞受賞者となった。ノーベル賞授賞式では消化腺の話題よりも条件反射と無条件反射に関する演説を行った。1907年にロシア科学アカデミーの会員に選出される。1910年に研究用の防音効果を備えた研究室「沈黙の塔」の建設を始める。その後ロシアは内戦状態に陥り、1917年にボリシェビキ党が政権を握る。ボリシェビキ政権にノーベル賞の賞金を没収される。1920年6月、生活に困窮したパブロフはボリシェビキ政権に対し、国外移住の希望を伝える手紙を送る。手紙を読んだウラジミール・レーニンは、偉大な科学者の国外移住を避けるため、パブロフに対する全面支援を命令。1923年、『高次神経活動の客観的研究』を出版。1924年、レニングラードの洪水でパブロフの犬が溺死しかける。この事件をきっかけに、犬に固定されていた条件反射が変化したり消滅していることを発見。これにより「実験神経症」の研究を開始。1927年、『大脳半球の働きについて』を出版。1929年、コルトゥシュにて実験遺伝学研究所に着工。1935年、パブロフは第15回国際生理学会を主催。スコットランド人生理学者ジョージ・バーシャーがパブロフのことを「世界生理学会の王子」と7カ国語で演説し、聴衆から拍手喝采を受けた。晩年は睡眠や本能などを研究する傍ら、再教育を考えていたウラジーミル・レーニンと親交を結び、条件反射の発見は「全世界の労働者階級にとって重大な意義をもつ」と賛辞が与えられた。2度目の肺炎の発作の後に死去。時間厳守・毎日運動するなどの規則正しい生活を生涯続けたらしい。1950年、パブロフ生理学の再評価のためにソビエト連邦科学アカデミヤとソビエト連邦医学アカデミヤの合同会議が開催される。