Понятие о рефлексе впервые возникло в физике Декарта. Декарт развивал общую механическую картину мира и хотел включить в неё также и поведение живых существ. Концепция Декарта была создана в эпоху, когда разные учёные давали материалистические объяснения феноменам, происходящим в природе: например, медик Уильям Гарвей открыл и описал систему кровообращения, в которой эта система выступала как простой механизм с известными к тому времени человечеству элементами — насосом, «трубами» и т. п. Теория Декарта ещё более укрепляла принцип материалистического детерминизма, так как Гарвей рассматривал в качестве механизма только внутреннее устройство тела животного, а Декарт перенёс этот принцип также и на взаимодействие организмов с внешним миром, то есть, по сути, на психическую деятельность. Декарт считал, что взаимодействие организмов с окружающими телами опосредовано нервной машиной, в которой мозг выполняет роль центра, а от него расходятся «нервные трубки». Согласно его схеме, внешние факторы действуют на концы расположенных в теле нервных «нитей», которые, натягиваясь, открывают клапаны отверстий, ведущих из мозга в нервы. По этим открытым каналам «животные духи» (выражение Декарта) устремляются в соответствующие мышцы, которые в результате «надуваются». Таким образом Декарт утверждал, что причина двигательного акта не является продуктом мозга или души, а лежит извне, снаружи организма. Работа Декарта была результатом вдохновляющего влияния Гарвея: Декарт писал, что по движениям органов кровообращения «как по первому и самому общему, что наблюдают в животных, можно легко судить и обо всем остальном». Хотя термин «рефлекс» у Декарта отсутствует, ему удалось наметить контуры этого понятия вполне отчетливо: