Blant Thorndikes mest kjente bidrag er hans forskning om hvordan katter kommer seg ut av «problembokser». Denne forskningen var et viktig grunnlag for Thorndikes formulering av «effektloven», «The Law of Effect». I formuleringen fra før 1930 beskriver effektloven hvordan forbindelsen mellom en stimulus og en respons styrkes eller svekkes, avhengig av responsens konsekvenser. Hvis responsen følges av en tilfredsstillende tilstand vil forbindelsen mellom stimulus og respons bli styrket, sier loven. Hvis responsen følges av en ubehagelig tilstand, blir den svekket. Etter 1930 reviderte Thorndike dette synet, og hevdet nå at belønning styrker en forbindelse, mens straff ikke påvirker den (se Hergenhahn, 1982).