Partió del estudio microscópico del funcionamiento unicelular de las neuronas hasta convertirse en fundador y pionero de la neurociencia. Ésta integra diversas ciencias para entender el funcionamiento del cerebro: biología, filosofía, fisiología, sistemas, bioelectricidad, cognición, psicología, medicina, psiquiatría, informática, zoología, evolución, antropología y geometría, por mencionar sólo algunas.
En todas esas aguas navega con propiedad Llinás, hasta revolucionar el concepto que antes se tenía sobre el sistema nervioso, es decir, «la esencia de la naturaleza humana». Sus colegas dicen que la obra de Llinás rompe por completo las antiguas creencias y marca un nuevo paradigma sobre la manera de entendernos a nosotros mismos y nuestra interacción con lo que llamamos «realidad».