А.И.Иваницким впервые в мире был описан мозговой механизм ощущений. На основании сопоставления реакции мозга на сигнал и психологических показателей восприятия им было установлено, что ощущение возникает в результате синтеза на нейронах коры сенсорной информации и сведений о значимости стимула, извлекаемых из памяти. Им был описан детальный механизм этого синтеза в виде кольцевого движения возбуждения с возвратом к местам первичных проекций. Идеи А.М.Иваницкого и полученные им фактические данные позднее нашли подтверждение в ряде зарубежных исследований.

Представления о синтезе в коре качественно различной информации как мозговой основе субъективных переживаний, были развиты А.М.Иваницким при изучении мышления. В этих исследованиях был применен разработанный им новый метод - картирование корковых связей. Им было показано, что при мышлении в коре мозга возникают центры нервных связей (т.н. фокусы взаимодействия), осуществляющие синтез информации. При изучении мозговых основ психической патологии А.М.Иваницким было установлено, что при депрессии имеет место нарушение функциональных связей между афферентными и эфферентными зонами коры.

Под руководством и при консультации А.М.Иваницкого защищены 15 кандидатских и три докторские диссертации. На должности заместителя председателя Национального комитета российских физиологов А.М.Иваницкий внес значительный вклад в развитие международного научного сотрудничества. А.М.Иваницкий - сопредседатель Международного исследовательского центра нейробиологии сознания "Светлое пятно", член редколлегии двух академических журналов, член IBRO, в 1990 году избран членом Нью-Йоркской академии наук. А.М.Иваницкий - председатель секции "Социальные проблемы экологии и медицины" Экспертного совета по комплексному изучению человека Российского гуманитарного научного фонда.

В 2000 г. - избран членом корреспондентом РАН.