Είναι περισσότερο γνωστός για την έρευνά του σχετικά με την κλασική προετοιμασία, την οποία διεξήγαγε σε συνεργασία με τον μέντορά του, Ivan Pavlov.
Το έργο του Tolman βοήθησε να καθιερωθεί η αρχή ότι η μάθηση δεν είναι απλώς θέμα συσχέτισης δύο ερεθισμάτων, αλλά μάλλον ότι περιλαμβάνει επίσης το σχηματισμό γνωστικών αναπαραστάσεων του περιβάλλοντος.
Εκτός από το έργο του για την προετοιμασία, ο Tolman έγραψε επίσης για μια ποικιλία άλλων θεμάτων, όπως η προσοχή, τα κίνητρα και η νοημοσύνη των ζώων.
Μερικά από τα πιο σημαντικά βιβλία και άρθρα του περιλαμβάνουν:
- *Στόχος συμπεριφορά σε ζώα και άνδρες* (1932)
- *Συμπεριφορά και ψυχολογικός άνθρωπος* (1951)
- "A Behavioristic Theory of Ideas" (1932)
- "There Is More Than One Kind of Learning" (1948)
Ο Τόλμαν ήταν πρωτοπόρος στον τομέα της συγκριτικής ψυχολογίας και το έργο του είχε σημαντικό αντίκτυπο στην κατανόησή μας για τη συμπεριφορά των ζώων και την ανθρώπινη μάθηση.