التكييف الكلاسيكي هو عملية تعلم تحدث عندما يقترن مثير محايد بمثير آخر يثير استجابة بالفعل. بعد تكرار هذه الاقترانات، يبدأ المثير المحايد نفسه في إثارة استجابة مماثلة.

لا تزال تجارب إيفان بافلوف على الكلاب مثالًا كلاسيكيًا. عُرض صوت المترونوم، الذي كان في البداية غير ذي صلة، قبل الطعام مباشرةً. أدى الطعام بشكل طبيعي إلى إفراز اللعاب. بعد عدة مرات من الاقتران، أصبح صوت المترونوم وحده هو ما يُسبب إفراز اللعاب. الطعام هو المثير غير المشروط؛ وسيلان اللعاب استجابةً للطعام هو الاستجابة غير المشروطة؛ يصبح صوت المترونوم هو المثير المشروط؛ وسيلان اللعاب استجابةً للمترونوم هو الاستجابة المشروطة.

هذه الظاهرة واسعة الانتشار. غالباً ما تكون ردود الفعل العاطفية تجاه الأماكن والأشخاص والإعلانات مشروطة كلاسيكياً. ويمكن اكتساب النفور من الطعام بمجرد ربط تناول طعام جديد بمرض لاحقاً. وتستخدم تقنيات علاجية، مثل إزالة التحسس المنهجي، المبادئ نفسها ولكن بشكل عكسي للحد من الخوف المشروط.

يُظهر التكييف الكلاسيكي أن الجهاز العصبي يسجل تلقائيًا العلاقات التنبؤية بين الأحداث، حتى عندما لا يحاول الكائن الحي تعلم أي شيء.