吉布森因其对知觉的研究而著名。其对心理学的贡献，主要在以下两点：
直接知觉论
在 1950 年出版的《视觉世界的知觉》一书中，提出了他创新性的知觉理论。传统知觉理论主张知觉是由刺激引起感觉后转化而成的、间接的，因此称为间接知觉论。吉布森的知觉理论认为知觉是人与外界接触的直接产物，它是外界物理能量变化的直接反映，不需要思维的中介过程。他认为，在长期进化过程中，因适应环境需要，人类和其他动物一样逐渐形成了一种根据刺激本身特征即可直接获得知觉经验的能力。换言之，知觉是先天遗传的，不是后天学习的。他与妻子埃莉诺合作采用视崖（visual cliff）的设计，用实验证明了他的理论。由于他主张知觉由刺激直接引起，因此称为直接知觉论（direct perception theory）。
物理光学概念是以能量为基础的，但他认为，对人和动物来说能量没有很直接的意义，比如说可见光外波长的光，具有物理学的意义，但对人的视知觉没有任何贡献。因此，他引入了生态光学理论（ecological optics theory），以强调知觉对动物在自然环境下生存和发展的意义。人在环境中行动，光线来自各个方向，外在空间的每一点的光线分布各不相同。这种光线分布称作“环境光”。环境光对人具有重要生存意义，它的特殊分布提供了空间视觉的信息。研究环境光对人的视觉的作用的科学就是生态光学。他提出了环境光（ambient optic）、环境光阵（ambient optic array）、光流（optic flow）、光流阵（optic flow array）等基本概念。由于生态光学理论以物理光学为基础，对于视知觉的解释又极为简明，特别受到计算器视觉研究者的重视。
视知觉生态论
根据吉布森 1960 年以婴儿为对象的视崖实验，及其他学者的验证研究，一般均支持他的直接知觉论的观点。他对于缺乏深度知觉经验的婴儿在视崖实验中的反应，在《视知觉生态论》一书中，从进化论的观点提出了理论性的解释。他认为人类是两脚着地的动物，行动时头部离地较远，一旦跌倒头部受伤较重。为适应两脚着地生态环境的需要，长期以来，人类的视知觉系统中进化出一种对三维空间的适应能力，此能力是不需学习的。他的这一理论称为视知觉生态论（ecological theory of visual perception）。
