I læringsteori er diskrimination evnen til at skelne mellem en betinget stimulus og andre stimuli, der ikke signalerer det samme resultat. Organismen reagerer på det relevante signal og tilbageholder responsen fra lignende, men irrelevante stimuli.

En hund, der er konditioneret til at savle til en bestemt tone, vil tidligt i træningen også savle til toner med nærliggende frekvenser. Med yderligere træning, hvor kun den oprindelige tone efterfølges af mad, bliver reaktionen mere selektiv. Den samme proces forekommer i operant betingning: en due hakker kun på en tast, når et bestemt lys er tændt, for først da producerer hakken mad. Diskriminationstræning skærper adfærd og forhindrer spild af reaktioner.

Stimulusdiskrimination er modstykket til generalisering. Sammen tillader de en organisme at reagere passende på tværs af en række situationer – bredt nok til at gribe lignende muligheder, snævert nok til at undgå falske alarmer. I menneskelig læring gælder de samme principper for sprogkategorier, sociale signaler og færdigheder.

Diskrimination forvandler en direkte association til en præcis en.