В первых исследованиях Бериташвили, опубликованных в трудах лаборатории Введенского, проявились самостоятельность и независимость мысли молодого исследователя – он выступил против теории парабиоза Введенского, своего учителя. Считал процессы возбуждения и торможения самостоятельными процессами – sui genesis– независимыми от силы и частоты раздражения.
После основательной подготовки в трех лучших университетах мира – Петербургском, Казанском и Утрехтском (Голландия) – Бериташвили в течение трех лет (1916–1919) работал на кафедре физиологии физико-математического факультета Новороссийского университета (Одесса). В 1919 г. его пригласили в только что основанный Тифлисский университет. Начинается новый – значительный, 55-летний – этап в творчестве ученого (1919–1974). Бериташвили принадлежит заслуга основания кафедры, лаборатории, практических занятий и лекций на четырех факультетах университета: медицинском, сельскохозяйственном, химико-фармацевтическом и педагогическом.
Перу И.С. Бериташвили принадлежат 400 научных трудов, в их числе монографии: «Учение об основных элементах центральной координации скелетной мускулатуры» (1910), «Общая физиология мышечной и нервной системы» (1922, 1937, 1940, 1948, 1974), «Индивидуально-приобретенная деятельность нервной системы» (1932), «Об основных формах нервной и психонервной деятельности» (1947), «Нервные механизмы поведения высших позвоночных животных» (1961, на англ. яз. в США в 1967), «О роли эмоционального возбуждения в поведении высших животных» (1961), «Память позвоночных животных, её характеристика и происхождение» (1968, 1974), «Филогенетическое развитие памяти» (1968), «Структура и функции коры большого мозга» (1969).
Начав с изучения взаимоотношений процессов возбуждения и торможения, центральной координации рефлекторных движений, сократительных свойств мышц, особенностей их иннервации, природы реципрокного торможения и его ритмического течения, Бериташвили перешел к изучению проблем нейро- и психофизиологии: образному поведению, комплексному исследованию ориентации животных в пространстве, памяти – её структурных, физиологических и физико-химических основ, эмоции и рассудочной деятельности.
По своей привычке ничего не принимать на веру, особенно в таких сложных науках, как нейрофизиология и нейропсихология, Бериташвили придерживался необходимости и требовал от учеников самостоятельной тщательной и скрупулезной экспериментальной проверки общепризнанных специалистами фактов.
