Выдающийся отечественный психолог. Разрабатывая в 20-х г.г. совместно с Л.С. Выготским и А.Р. Лурия культурно-историческую теорию, провел цикл экспериментальных исследований, раскрывающих механизм формирования высших психических функций (произвольное внимание и память) как процесс "вращивания", интериоризации внешних форм орудийно опосредованных действий во внутренние психические процессы ("Развитие памяти", 1931).
Опираясь на идеи культурно-исторической теории", выдвинул и детально разработал общепсихологическую концепцию деятельности, являющуюся одним из влиятельных теоретических направлений в отечественной и мировой психологии. Содержание этой концепции связано с проведенным анализом развития психики в фило- и онтогенезе, раскрывающим механизм происхождения сознания и его роли в регуляции деятельности человека ("Проблемы развития психики", 1959).
На основе предложенной Леонтьевым схемы структуры деятельности (деятельность-действие-операция-психофизиологические функции), соотнесенной со структурой мотивационной сферы (мотив-цель-условие), изучался широкий круг психических явлений (восприятие, мышление, память, внимание и др.), среди которых особое внимание уделялось анализу сознания (выделение значения, смысла и "чувственной ткани" в качестве главных его компонентов) и личности (трактовка его базовой структуры как иерархии мотивационно-смысловых образований). Концепция деятельности Леонтьева стимулировала рост многочисленных исследований в различных отраслях психологии (общей, детской, педагогической, медицинской, социальной и др.), в свою очередь обогащавших ее новыми данными. Дальнейшее развитие этой концепции, согласно Леоньеву, ориентировано на создание целостной системы психологии как "науки о порождении, функционировании и строении психического отражения реальности в процессах деятельности" ("Деятельность. Сознание. Личность", 1975).