Решению проблемы взаимосвязей физиологического и психического уделено большое внимание в многочисленных статьях Е. П. Ильина и сотрудников созданной в 1970 году и бессменно возглавляемой им лаборатории психофизиологии физического воспитания в Ленинградском государственном педагогическом институте им. А. И. Герцена (ЛГПИ, сегодня – Российский государственный педагогический университет, РГПУ). Судя по «Библиографическому указателю» работ сотрудников этой лаборатории, опубликованному в Ереване в 1981 году, за первые десять лет деятельности лаборатории ее сотрудниками опубликовано 211 работ, 56 из которых (в том числе – 25 в соавторстве) принадлежат Е. П. Ильину. Большинство этих работ посвящено исследованиям различных аспектов взаимосвязей физиологического и психического в физической культуре и спорте.

По современным представлениям физиологическое составляет фундамент психологической структуры личности, а связующим звеном между физиологическим и психологическим являются психофизиологические свойства. Характерно, что психофизиологическим свойствам в творчестве Евгения Павловича уделено особое место. Об этом свидетельствуют его многочисленные труды, а также осуществленные под его руководством работы учеников и сотрудников. Примерами отличных работ по психофизиологии служат первые книги Е. П. Ильина: «Изучение свойств нервной системы» (1978), «Методические указания к практикуму по психофизиологии (экспресс-методы при изучении свойств нервной системы)» (1979) и др., а также многие статьи. Психофизиологическим свойствам посвящены и более поздние фундаментальные книги Е. П. Ильина: «Дифференциальная психофизиология» (2001), которую он считал одной из важнейших в своем творчестве, «Дифференциальная психофизиология мужчины и женщины» (2002), а также классические труды по психофизиологии физического воспитания и спорта – «Дифференциальная психофизиология физического воспитания и спорта» (1979), «Психофизиология физического воспитания (деятельность и состояния)» (1980), «Психофизиология физического воспитания (факторы, влияющие на эффективность спортивной деятельности)» (1983) и др. Эти книги многократно переиздавались, что свидетельствует о широком их признании и большой популярности. С подробным перечнем книг Евгения Павловича читатель может ознакомиться при прочтении статьи Ю. А. Цагарелли: «Труды Е. П. Ильина как энциклопедия современной психологии», размещенной в конце монографии. Там же читатель найдет статью А. К. Дроздовского «Инновационный потенциал двигательных методик Е. П. Ильина для измерения свойств нервной системы человека». Эти публикации предваряет вступительная статья главного редактора журнала «Психология человека в образовании» Л. А. Цветковой в выпуске, посвященном памяти Евгения Павловича Ильина.

Ярко проявляется в книге и незаурядная научная смелость Е. П. Ильина. Единственным авторитетом для него является научная истина, а не «весовая категория» того или иного ученого, пусть даже с мировым именем. Так, в 1-м томе данной книги Евгений Павлович показывает классический образец научного анализа трудов таких корифеев, как И. М. Сеченов, И. П. Павлов, В. М. Бехтерев, Л. С. Выготский, Э. Торндайк, Д. Уотсон. Он четко показывает не только их достижения, но и их ошибки и перегибы с указанием причин. При этом Е. П. Ильин мастерски раскрывает внутренние противоречия во взглядах того или иного ученого, которые нередко обусловлены эволюцией таковых. В этом отличие научного почерка Евгения Павловича от многих авторов курсовых и дипломных работ, диссертаций и публикаций, соглашающихся со всеми положениями всех цитируемых авторитетов, несмотря на имеющиеся в этих положениях очевидные противоречия.