Proslul vynálezy v experimentální psychologii, designu experimentů a psychofyzice. Jastrow byl jedním z prvních vědců, kteří studovali vývoj jazyka, v roce 1886 publikoval na toto téma článek. Pracoval také na jevech optických iluzí a v jeho práci byla objevena nebo zpopularizována řada známých optických iluzí (například Jastrowova iluze).
Studoval také kinestetické sny hluchoslepé ženy Laury Bridgmanové.
Školní docházka a jmenování
Jastrow se narodil ve Varšavě v Polsku. Joseph Jastrow byl synem talmudského učence Marcuse Jastrowa, Josepha Jastrowa byl mladším bratrem orientalisty Morrise Jastrowa mladšího. Joseph Jastrow přišel do Filadelfie v roce 1866 a v roce 1882 absolvoval na Pennově univerzitě. Jastrow byl pracovníkem psychologie na Johns Hopkinsově univerzitě (1885-86), během které asistoval C.S. Peircemu s experimenty v psychofyzice, které zavedly randomizaci a oslepování pro návrh opakovaných měření. Od roku 1888 byl Jastrow profesorem na University of Wisconsin-Madison. Profesor Jastrow byl v roce 1893 vedoucím psychologické sekce Světové Kolumbijské výstavy. V roce 1900 působil jako prezident Americké psychologické asociace. Přispíval do časopisů Science, Psychological Review a do dalších periodik.