托爾曼的理論主要包括以下幾個方面：
目的性行爲主義。托爾曼認爲學習是有目的的行爲，不是盲目的。他提出學習是對“符號—完形”的認知，即學習者學習的是能達到目的的符號及其符號所代表的意義，形成一定的“認知地圖”。
中介變量。托爾曼在行爲主義S—R公式的基礎上，提出了S—O—R公式，其中O代表機體的內部變化。他認爲在外部刺激（S）和行爲反應（R）之間存在中介變量（O），這些變量是客觀存在的，起着決定行爲的作用。
潛伏學習理論。托爾曼提出了潛伏學習的概念，即動物在感知和經驗過的東西時，即使在沒有強化的條件下，學習也會發生，只是結果不甚明顯。
托爾曼的理論對後來的認知心理學和行爲主義心理學產生了深遠影響，成爲認知心理學的重要先驅之一。