1930年，斯金纳提出“某些行为并不一定由经典条件作用，也可以由特定刺激引起”的观点。1931年，他以反射行为的研究论文获得哲学博士学位，之后留校进行博士后研究和研究员工作直至1936年。在这6年的研究工作中，斯金纳发表了20多篇论文。1937年，他在《普通心理学杂志》上发表了《两种类型的条件作用》一文，首次提出了“操作”（operate）一词。1938年，斯金纳出版了其首部著作《有机体的行为》（The Behavior of Organism ），该书第一次系统地阐述了他的行为主义体系，包括研究对象、范围、任务及方法等主要观点和思想，这部著作成为其后他不断深入研究和扩大影响的基础。
1936年，由于哈佛大学不再提供奖学金，斯金纳转到明尼苏达大学任教心理学。1945年，他受聘到印第安纳大学任心理学教授兼任心理系主任。由于斯金纳对文学的兴趣丝毫未减，1948年他写了一部描写理想国度的小说《沃尔登第二》（Walden Two，或译《桃源二村》）。在书中斯金纳建立了一个以他提出的强化原则为基础的乌托邦式的乡村。此书完稿之后，斯金纳并未离开实验室，而是继续进行动物实验——训练鸽子打乒乓球。1948年斯金纳重返哈佛大学，在1950年到1960年期间完成了许多著名的实验研究，如教学机（teaching machine）、程序教学（methods of programmed instruction）、神经失常行为研究（the study of psychotic behavior）等。