Психофизиологический механизм первой сигнальной системы животных и человека составляют структуры безусловных и условных рефлексов. Образуются они благодаря уникальной способности мозга продуцировать постоянные и временные нервные связи с условиями окружающей среды. Безусловным рефлексом (инстинктом) физиологи называют постоянную, наследственно запрограммированную нервную связь живого организма с внешними раздражителями. Согласно определению И. П. Павлова, безусловный рефлекс — это «постоянная связь внешнего агента с ответной на него деятельностью организма...». Инстинкты обеспечивают целесообразные ответные реакции на внешние раздражители, полезные или вредные для организма. Действуют они безотказно только в постоянных условиях.

А в изменчивых условиях врожденная морфология мозга животных и человека вырабатывает психофизиологический механизм условных рефлексов. «Основное условие образования условного рефлекса, — писал И. П. Павлов, — есть вообще совпадение во времени один или несколько раз индифферентного раздражения с безусловным». По определению Г. X. Шингарова, условный рефлекс — "это связь индифферентного раздражителя с центром, воспринимающим безусловный раздражитель". Популярно говоря, если животному после условного раздражителя его мозга (звонка, например) дается пища, то в процессе повторения этого опыта его мозг вырабатывает временную нервную связь звонка с пищей. После звонка начинается выделение слюны при отсутствии безусловного раздражителя— пищи. Условный раздражитель стал сигналом пищи. Следовательно, условный рефлекс можно определить как выработанную врожденной морфологией мозга временную нервную связь с безусловным раздражителем через посредство условного раздражителя. Вырабатывается он в индивидуальном опыте. И. П. Павлов, исследуя природу условных рефлексов, отмечал в них единство физиологического и психического. Оно и понятно: условный рефлекс есть нейрофизиологический механизм отражения безусловного раздражителя через посредство условного, содержанием которого оказывается чувственный образ безусловного раздражителя. Этот образ — явление психическое.

Содержанием этой связи оказывается образ предмета обозначения. Невозможно объяснить происхождение языка как средства мышления и общения в онто- и филогенезе, не изучив его генетические предпосылки.

Итак, физиологический механизм первой сигнальной системы основан на способности мозга животных и человека вырабатывать постоянные и временные нервные связи с окружающей средой. Узкоспециальные отделы мозга первой сигнальной системы, генетически старые (зрительные, слуховые, обонятельные и прочие), воспринимают раздражители, идущие от поверхности органов чувств. А генетически более новые отделы мозга интегрируют образы ощущений специальных отделов в целостные чувственные образы восприятия, запоминают их и управляют ответной поведенческой реакцией организма. Г. X. Шингаров отмечает, что «условный рефлекс — это одновременно и замыкание временной нервной связи, и поведенческий акт животных и человека». Дальше механизмов безусловных и условных рефлексов, продуцирующих чувственные образы отражаемой действительности, первосигнальная система в качественном отношении не идет.

Она не обладает способностями разума, способностями отражать действительность в формах лексических значений слов, суждений, умозаключений, понятий. Но она является необходимой биологической предпосылкой происхождения способностей разума.