Основателями этого направления были физиологи, которые считали психику животных внешним проявлением физиологических процессов, а сами физиологические процессы — результатом физико-химических реакций на уровне отдельных клеток. Это совершенно правильное утверждение дало возможность экспериментально исследовать поведение животных и привело к значительному прогрессу в зоопсихологии. Однако сторонники этого направления были твердо убеждены, что, если они изучат химические свойства отдельной клетки, то познают и все свойства психики животных и человека. Поскольку физико-химические характеристики клеток разных организмов сходны и зависят от автономных реакций, то автоматична и психика, которая построена по общим принципам. Эта логика позволила атомистам уравнять "психологию" одноклеточных и примитивных многоклеточных животных с психологией птиц, млекопитающих и человека.
Идеологическим основоположником этого направления является О. Конт, который в 30-х годах XVIII столетия писал: "Сравнительная анатомия показывает нам, что бесчисленные виды позвоночных организмов суть только изменения одного типа; сравнительная психология покажет, что бесчисленные умственные различия происходят от различных изменений нервной системы". Эта идея была блестяще подтверждена в работах анатома и физиолога И. Мюллера (1846). Основным выводом из его исследований является заключение о принципиальном различии психики при несходстве строения нервной системы. Этот вывод правомерен и сейчас, но в те времена он стал анатомической основой для поиска психологических неделимых эквивалентов, сходных с универсальными клетками нервной системы — нейронами.
Основоположником нового направления стал Ж. Леб, который основал учение о тропизмах. Тропизмами он называл простые реакции растений и животных на свет, химические вещества, физические источники электромагнитных полей и т.д. Например, если животное двигалось в сторону света, то Ж. Леб называл это положительным фототропизмом, если — от света, то отрицательным фототропизмом. В основе его учения лежит универсальная способность цитоплазмы клеток всех живых организмов к раздражению. Поскольку этим свойством обладают все клетки, то Ж. Леб делает вывод о единстве животных и растений, а заодно и о незначительной роли нервной системы. Ж. Леб совершенно серьезно писал: "У животных, обладающих нервами, явления гелиотропизма вызываются теми же причинами (формой тела и раздражимостью протоплазмы клетки), как и у растений, не имеющих нервной системы. Таким образом, явления тропизма не могут основываться на специальных свойствах центральной нервной системы...". Несмотря на всю оригинальность таких представлений, теория Ж. Леба нашла многочисленных сторонников. Его последователи начали проверять раков на "хининовый таксис", червей на "солевой таксис", лягушек и рыб на "электрический таксис". Понятно, что такие "жизненно важные" таксисы не только не добавляли ничего к психологии, но и маскировали ценность проблем токсикологии. Сторонники теории тропизмов не остановились на уравнивании тропизмов животных и растений. Они успешно доказывали, что зрительное восприятие человека ничем не отличается от фототропизма инфузорий. Смысл этих доказательств состоял в поиске универсальной единицы поведения "атома", который они называли тропизмом. Ж. Леб и его последователи считали, что, найдя некоторое количество универсальных единиц поведения, они смогут "вычислить" или "расчленить" любое сложное поведение животного и мышление человека.