Перша наукова робота Б.Г. Ананьєва, написана ще в студентські роки, вийшла в світ в 1927 р. і була присвячена експериментальному вивченню впливу музики на поведінку людини. [7, 19]
Аналіз отриманих в експерименті даних дозволив Б.Г. Ананьєву зробити висновок про існування об'єктивних симптомів складних афектних реакцій, що відображають збуджуючий і пригноблюючий вплив музики на поведінку і рухову сферу людини.
Свою професійну наукову діяльність Б.Г. Ананьєв почав в Ленінграді, в Інституті по вивченню мозку ім. В.М. Бехтерева, під керівництвом професора В. Н. Осипової. Перший цикл його наукових робіт пов'язаний з вивченням особливостей умовно-рефлекторної діяльності людини з позицій рефлексологічного напряму В.М. Бехтерева. Це роботи по дослідженню типів сполучно-рефлекторної діяльності, вивченню мовних рефлексів у сліпих дітей і ін.
У 1933 р. Б.Г. Ананьєв починає роботу над монографією "Психологія педагогічної оцінки", що узагальнює цикл досліджень питань психології навчання і виховання, які розроблялися сектором психології Інституту по вивченню мозку ім. В.М. Бехтерева.
Для доказу важливої ролі індивідуального підходу в процесі виховання, заснованого на врахуванні індивідуально-типових особливостей дитини, вчений у 1936 році приступає до розробки проблеми темпераменту і особливостей його розвитку. У роботі "Вчення про темперамент" він критикує вчення про незмінність темпераменту, що розвивається деякими дослідниками, і буржуазну "теорію" біологічної і соціальної приреченості людини. Він підкреслює величезне значення виховання і практичної діяльності для розвитку і перетворення всіх властивостей людини, у тому числі і особливостей його темпераменту.
По сукупності опублікованих робіт, виконаних в період 1929-1936 рр., Б.Г. Ананьєву в 1937 р. присуджується вчений ступінь кандидата педагогічних наук (по психології). Як основна робота цього циклу указувалася монографія "Психологія педагогічної оцінки". Розробляючи пізніше проблему особливостей формування характеру (у 1938 році), Борис Герасимович пише про необхідність враховувати особливості темпераменту і характеру дитини при здійсненні індивідуального підходу в процесі її виховання.
На початку 40-х рр. Б.Г. Ананьєв приступає до дослідження індивідуальних особливостей чутливості, кінестезії і ін. У цей період він публікує роботи "Виховання спостережливості школярів", "Виховання пам'яті школяра", "Виховання уваги школяра", "Виховання характеру школяра", "До постановки проблеми чутливості", "Індивідуальні відмінності чутливості", "Про сучасне полягання психологічної науки в СРСР".
У своїх роботах Б.Г. Ананьєв виходить з того, що відчуття людини є наслідком його життєдіяльності, оскільки вони відображають явища зовнішнього світу, природу тих форм речовин і форм рухомої матерії, дія яких на органи чуття і породжує ці відчуття. [7, 23]
Особливу групу досліджень в період важких випробувань для нашої країни, що має величезне практичне значення, представляє цикл робіт радянських психологів по відновленню втрачених функцій у поранених бійців.
Навесні 1944 р. в Ленінградському університеті, на філософському факультеті, створюється кафедра, а пізніше і відділення психології, керівником якого стає Б.Г. Ананьєв. Ядро цього наукового центру по психології склали учні і співробітники академіка В.М. Бехтерева.
Перед створеним колективом Борис Герасимович поставив ряд проблем, але основною стала проблема сенсорних процесів. Як показали дослідження по педагогічній і медичній психології, назріла крайня необхідність в створенні загальної теорії сенсорних процесів.
В кінці 40-х рр. були опубліковані такі роботи, як "Матеріали до психологічної теорії відчуттів", "До проблеми сприйняття", "Досвід дослідження бімануального дотику".
Пізніше цей матеріал був узагальнений в монографіях "Просторове розрізнення", "Теорія відчуттів" і в ряду інших монографій, збірках і статтях.
У зв'язку із створенням в 1943 р. Академії педагогічних наук РРФСР особливо актуальними стають проблеми педагогічної психології, тому, разом з розробкою різних аспектів проблеми сенсорних процесів, співробітники Бориса Герасимовича Ананьєва і він сам продовжують дослідження з проблеми дитячої і педагогічної психології. У цей період розробляються психолого-педагогічні аспекти внутрішньої мови, проблеми розвитку волі і характеру в процесі дошкільного виховання, розвитку дитячої самосвідомості і ін.
З 1951 по 1960 р., залишаючись професором кафедри психології Ленінградського університету, Б.Г. Ананьев очолює Науково-дослідний інститут педагогіки АПН РРФСР, де організовує комплексне вивчення проблем виховання і розвитку школярів в процесі первинного навчання. Результати цієї колективної праці опубліковані в серії статей Ананьева: "Про систему учбово-виховної роботи в I класі", "Про шляхи підвищення ефективності учбово-виховної роботи в I класі", "Аналіз труднощів оволодіння навиками читання і письма, чому вчаться в першому класі школи", в роботі, написаній спільно з А.І. Сорокіною, - "Підготовчий період в першому класі і формування готовності дітей до навчання". Загальний підсумок названих досліджень підводиться в колективній монографії "Первинне навчання і виховання".
Однією з найголовніших якостей Б.Г. Ананьєва завжди було уміння організовувати діяльність не тільки тих наукових колективів, якими він безпосередньо керував, але і діяльність колективів інших психологічних установ Ленінграда, об'єднуючи їх в науковий комплекс, вирішуючий єдине завдання. [7, 34]
Особливо яскрава ця якість виявилося в останнє десятиліття життя Б.Г. Ананьєва, коли за його ініціативою і під його керівництвом сформувався єдиний науковий колектив співробітників факультету психології і лабораторії диференціальної психології і антропології Ленінградського університету і співробітників сектора психології Науково-дослідного інституту загальної освіти дорослих АПН СССР для проведення багатокомпонентного комплексного дослідження, направленого на вирішення одного з головних завдань сучасної психології - побудову загальної теорії індивідуально-психологічного розвитку людини.
У найзагальнішому вигляді ця проблема піднімалася Б.Г. Ананьєвим в кінці 50-х рр. в роботах "Людина як загальна проблема сучасної науки", "Про систему вікової психології" і ін.
Основні ідеї, що визначають шляхи створення єдиної теорії людинознавства, викладені Б.Г. Ананьєвим у 1968 році в монографії "Людина як предмет пізнання" і в серії збірок і статей.
За 45 років творчої діяльності Б.Г. Ананьєв опублікував більше 180 наукових робіт, з них декілька монографій з різних розділів психологічної науки.
Принцип розвитку в розумінні Б.Г. Ананьєва вказує на історичний характер детерміації психічного. "Внутрішні умови, заломлюючі зовнішні дії, в процесах життєтворчості, здійснення діяльності, функціонування поведінки, постійно змінюються, формуються, еволюціонують". [5, 34]
Рушійною силою психічного розвитку, згідно з переконаннями вченого, є внутрішні суперечності, які виникають тому, що психічні структури неоднорідні. Так, наприклад, вже в психічному процесі дають про себе знати і онтогенетичні, і натуральні, психофізіологічні функції, і органічні потреби, а також вищі форми мотивації - пізнавальні, моральні, естетичні. І ще складніше ця картина спостерігається в психічних властивостях і станах.
До чинників розвитку Б.Г. Ананьєв відносив спадковість, різноманітні умови природного і соціального середовища, навчання і виховання, структуру особистості, що сформувалася до даного моменту, індивідуальність. [3, 117]
Послідовно застосовуючи принцип розвитку при аналізі психофізіологічних функцій, психічних процесів, психічних властивостей і станів людини, він особливо глибоко спирався на цей принцип в своїй концепції онтопсихології, суттю якої було багатобічне дослідження буття людини як індивіда і особистості, суб'єкта і індивідуальності в онтогенезі.
Формулюючи комплекс теоретичних, науково-дослідних і прикладних завдань, які вирішуються в процесі побудови онтопсихології як науки, вчений об'єднав їх в чотири блоки проблем:
1) встановлення суті розвитку індивідних і особових характеристик з позицій біосоціальних стосунків в різні періоди онтогенезу і життєвого шляху людини;
2) дослідження взаємозв'язків індивідних і особових властивостей на різних етапах індивідуального розвитку людини;
3) виявлення зв'язків як індивідуальних, так і особових феноменів людини з її суб′єктно-діяльнісною характеристикою;
4) дослідження становлення індивідуальності як процесу інтеграції основних характеристик людини як індивіда, особистості та суб'єкта діяльності, що відрізняється по своїм багатьом параметрам неповторною своєрідністю. [3, 44]
У дослідженнях, які Б.Г. Ананьєв здійснював для виявлення індивідної організації і її онтогенезу, було доведено, що порівняльно-вікове вивчення індивідних характеристик є одним з найважливіших аспектів пізнання природних форм психіки, які не втрачають відносної самостійності у міру ускладнення психічної діяльності, продовжуючи виконувати функцію її потенціалу впродовж всього життя людини.
Інший важливий напрям в цьому циклі досліджень - дослідження відносин і ступеня взаємозв'язку індивідних властивостей в різні періоди життя людини. У складній структурі індивідної організації, що включає елементи різного роду, під керівництвом Б.Г. Ананьєва вивчалися як однорівневі, так і різнорівневі зв'язки. Було показано, що наявність різнорівневої структури індивіда за рахунок розшарування, стратифікації його елементів спричиняє за собою дослідження процесів диференціації і інтеграції в даній системі людини. Наслідком соціалізації виявляється також подальше розшарування вторинних індивідних властивостей. На основі природних форм психіки утворюється соціалізований рівень психофізіологічних функцій (мнемічні, вербальні, довільні та інші). Разом з природними структурами виникають інтеркорреляції в результаті соціалізації. Як природні, так і придбані кореляційні зв'язки характеризуються (хоча і в неоднаковому ступені) все зростаючою спеціалізацією, динамічністю і надзвичайною пластичністю під впливом соціальних чинників, особливо тих, що впливають на процеси перебудови кореляційних стосунків.