凯洛夫的教育思想和教育主张，集中体现在《教育学》一书中。 关于教育的起源和教育的阶级性、历史性问题。
凯洛夫根据恩格斯关于人类起源于劳动、劳动创造了人本身以及劳动是人类生存的基本条件的科学论断，指出“在劳动过程中，教育也发展了”，明确提出教育起源于劳动。这种观点与资产阶级教育学中把教育起源归结为无意识的本能模仿，从理论上划清了唯物与唯心的界限。
他根据教育存在于整个人类社会历史时期的史实，说明“教育是一个永恒的范畴”。作为永恒范畴的教育，它在内容、方法及其组织形式上，又随着时代与生活的变化而变化，说明“教育又是一种历史的现象”。在阶级社会中，教育的历史性与阶级性紧密相连，“统治阶级为了自己的目的，利用教育来巩固它的阶级统治”，这一属于教育本质规律的问题，资产阶级教育是不敢公开承认的。 凯洛夫从教育对社会发展和人的发展两方面对教育的作用作了精辟的论述。
首先，他指出：“教育永远是社会生活的重要机能。”在无产阶级专政的社会主义国家，教育既“成为反对剥削者斗争的有力武器”，又“成为建设共产主义新社会的武器”，教育对社会的作用“是前所未有的”。
其次，凯洛夫更为广泛地论述了教育对人的发展所起的作用。他承认遗传素质是一个人发展的前提，但决定一个发展的是一定的社会环境和教育。他辩证地分析了遗传、环境和教育三者之间的关系，批判了“遗传决定论”，“环境决定论”，并对那种高估计教育作用的“教育万能论”也进行了批判。他说：“教育给予的东西固然很多，但是不能给予的一切”。他的结论是：教育在人的发展中起主导作用。 凯洛夫认为，苏维埃学校应该进行共产主义教育，教育的目的是“培养面成发展的人，培养共产主义社会的积极建设者。”为了达到这一目的，他把教育的基本任务规定为：体育、智育、综合技术教育、德育、劳动教育和美育。这六个方面的任务都要得到实现。
凯洛夫把教育的任务归纳为“六育”，中间有一个发展过程。《教育学》前一个版本提出的是“五育”，缺少“劳动教育”。当时他认为“智育即教养，应占第一位”，这种提法欠妥当，后一个版本作了修改。不过他一贯重视智育，狠抓学校的教学质量，促使教育水平不断提高，进而推动科学技术的迅速发展。五十年代原原苏联最早把地球卫星送上天，震惊世界，这与凯洛夫长期倡导的狠抓智育是密不可分的。再一个就是他坚持学校工作必须以教学为主的观点，反映了学校教育教学的一般规律。 凯洛夫肯定了教学过程必须遵循人类的认识过程，即象列宁指出的那样：从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践。但教学过程也有着自身的特征，如通过教学使“学生领受既知的、为人类所获得的真理”、通过教科书的学习，在短时间内就可以使学生获取大量的知识，教科书对学生来说，“是知识的主要源泉之一。”
凯洛夫认为，教学内容决定着学校工作的性质，“教学内容具体表现在教学计划、教学大纲和教科书中”，并把它们视为国家法定的文件。
凯洛夫提出了“上课是教学工作的基本组织形式”的主张。在总结别人成果的基础上，明确了六条教学原则：直观性原则；理论与实际相结合原则；系统性和连贯性原则；教学的通俗性和可接受性原则；学生的自觉性与积极性原则；巩固性原则。 凯洛夫提出的德育任务有：
形成道德观念和道德信念。
培养共产主义的行为习惯。
培养道德情感。
形成意志坚强的性格特征
克服学生行为中不良的特征，诸如无纪律、不负责任、自高自大、自私自利、粗鲁、说谎和虚伪、不尊敬老人等。
除此之外，凯洛夫高度评价了学校里的学生集体、共青团、少先队组织以及学生的课外校外活动对学生教育所起的作用。他提倡学校、家庭和社会协同工作，共同教育学生。
