Исследуя психику, Гартли пришел к выводу, что она состоит из нескольких элементов – ощущений (которые являются вибрацией органов чувств), представлений (вибраций следов в белом веществе в отсутствие реального объекта) и чувств (отражающих силу вибрации). Он исходил из представления о том, что в основе психических процессов лежат различные ассоциации. При этом ассоциации являются вторичными, отражая реальную связь между двумя очагами вибраций в малом круге. Таким образом Гартли объяснял самые сложные психические процессы, в том числе мышление и волю, считая, что в основе мышления лежит ассоциация образов предметов со словом (сводя таким образом мышление к процессу образования понятий), а в основе воли – ассоциация слова и движения.

Исходя из представления о прижизненном формировании психики, Гартли считал, что возможности воспитания, воздействия на процесс психического развития ребенка поистине безграничны. Его будущее зависит от того, какой материал для ассоциаций ему поставляют окружающие: поэтому только от взрослых зависит, каким вырастет ребе нок, как он будет мыслить и поступать. Гартли был одним из первых психологов, заговоривших о необходимости для педагогов использовать знание законов психической жизни в своих обучающих методах. При этом он доказывал, что рефлекс, подкрепленный положительным чувством, будет более стойким, а отрицательное чувство поможет забыванию рефлекса. Поэтому возможно формирование социально одобряемых форм поведения, возможно формирование идеального нравственного человека – необходимо только вовремя подкреплять нужные рефлексы или уничтожать вредные. Таким образом, теория идеального человека возникла еще в XVIII веке и была связана с механистическим пониманием его психической жизни.

Взгляды Гартли оказали огромное влияние на развитие психологии. Достаточно сказать, что теория ассоцианизма просуществовала почти два столетия, и, хотя она неоднократно подвергалась критике, основные ее постулаты, заложенные Гартаи, послужили дальнейшему развитию психологии. Не меньшее значение имели и высказанные им догадки о рефлекторной природе поведения, а его взгляды на возможности воспитания и необходимость управлять этим процессом созвучны подходам рефлексологов и бихевиористов, разрабатываемым в XX веке.