Блонский особое значение придавал практической направленности психологии, которая позволила бы государственным и общественным инстанциям действовать эффективно, "прицельно".
Учёный развивал сравнительно-генетический подход к психике. Он проанализировал её эволюцию, которая трактовалась как ряд периодов, имеющих отличительные особенности. Различие между периодами считалось обусловленным изменениями большого комплекса факторов, относящихся к биологии организма, его химизму, соотношению между корой и подкорковыми центрами.
Самая значительная из психологических работ Блонского - "Память и мышление" (1935). В ней он придерживается генетического подхода, выделяет различные виды памяти, сменившие друг друга в качестве доминирующих в различные возрастные периоды. В онтогенезе выделяется моторная память, которая сменяется аффективной, последняя - образной памятью, а на высшем уровне развития - логической. Новый принцип в развитие памяти вносит человеческая речь. Формируется вербальная память.
Труды Блонского повлияли на развитие отечественной системы образования, в умственном развитии школьников на передний план выдвинулось обучение.
Блонский исследовал соотнесение умственного развития ребёнка с развитием других сторон его организма и личности. Особое значение он придавал труду как фактору формирования позитивных личностных качеств.
Блонский специальное внимание уделял проблеме полового воспитания подростков.