Окончил педагогический факультет 2-го МГУ (1925—1930).
В 1929-31 гг. сотрудник АКВ им. Н. К. Крупской. В 1920-30е гг. входил в состав пятёрки ближайших московских учеников Выготского (Запорожец, Божович, Морозова, Левина, Славина). С 1931 г. в Харькове в Украинской психоневрологической академии; одновременно с 1933 г. — доцент, с 1938 г. — зав. кафедрой психологии Харьковского педагогического ин-та.
В 1941-43 гг. работал в экспериментальном госпитале восстановления движений при Ин-те психологии (Свердловская обл.). В 1943-60 гг. — доцент, проф. кафедры психологии МГУ; в 1944-60 гг. зав. лаб. психологии детей дошкольного возраста НИИ ОПП; организатор, с 1960 г. директор НИИ дошкольного воспитания.
В 1965-67 гг. академик-секретарь отделения психологии и возрастной физиологии, в 1968—1981 гг. член Президиума АПН СССР.
Награжден орденами Ленина, Октябрьской Революции, Трудового Красного Знамени, медалями.
Разрабатывал вопросы общей и детской психологии, психологии сенсорных процессов и движения; внёс вклад в психологическую теорию деятельности. Вместе с учениками создал теорию сенсорного и умственного развития ребёнка, способствующую решению проблем воспитания и обучения дошкольников. Критиковал тенденцию к искусственному «подстёгиванию» умственного развития, преждевременному включению ребенка в сложные формы учебной деятельности. Ввёл в дошкольную педагогику понятие амплификации (обогащения) развития ребёнка за счёт оптимального использования специфически детских видов деятельности. В этой связи переход к школьному обучению детей с 6-летнего возраста воспринял критически, считая, что удлинение детства — величайшее завоевание человеческой цивилизации.
Тема кандидатской диссертации: «Роль элементов практики и речи в развитии мышления ребенка». Тема докторской диссертации: «Развитие произвольных движений».
Опубликовал около 200 научных работ.