En çok akıl hocası Ivan Pavlov ile birlikte yürüttüğü klasik koşullanma üzerine yaptığı araştırmayla tanınır.
Tolman'ın çalışması, öğrenmenin yalnızca iki uyaranı ilişkilendirme meselesi olmadığı, aynı zamanda çevrenin bilişsel temsillerinin oluşumunu da içerdiği ilkesinin yerleşmesine yardımcı oldu.
Tolman, koşullanma konusundaki çalışmalarının yanı sıra dikkat, motivasyon ve hayvan zekası gibi çeşitli başka konular hakkında da yazılar yazdı.
En etkili kitap ve makalelerinden bazıları şunlardır:
- *Hayvanlarda ve İnsanlarda Amaçlı Davranış* (1932)
- *Davranış ve Psikolojik Adam* (1951)
- "Davranışçı Bir Fikir Teorisi" (1932)
- "Birden Fazla Öğrenme Türü Vardır" (1948)
Tolman karşılaştırmalı psikoloji alanında öncüydü ve çalışmalarının hayvan davranışı ve insan öğrenimi konusundaki anlayışımız üzerinde büyük etkisi oldu.