Klassische Konditionierung ist ein Lernprozess, der stattfindet, wenn ein neutraler Reiz mit einem Reiz gekoppelt wird, der bereits eine Reaktion auslöst. Nach wiederholter Kopplung löst der neutrale Reiz selbst eine ähnliche Reaktion aus.

Die Experimente von Iwan Pawlow mit Hunden gelten bis heute als klassisches Beispiel. Unmittelbar vor dem Futter wurde ein zunächst irrelevantes Metronomgeräusch präsentiert. Das Futter führte naturgemäß zu Speichelfluss. Nach mehrmaliger Wiederholung löste das Metronom allein Speichelfluss aus. Das Futter ist der unkonditionierte Reiz; der Speichelfluss als Reaktion auf das Futter ist die unkonditionierte Reaktion; das Metronom wird zum konditionierten Reiz; der Speichelfluss als Reaktion auf das Metronom ist die konditionierte Reaktion.

Das Phänomen ist weit verbreitet. Emotionale Reaktionen auf Orte, Menschen und Werbung sind oft klassisch konditioniert. Geschmacksabneigungen können bereits durch die einmalige Verknüpfung eines neuen Lebensmittels mit einer späteren Erkrankung entstehen. Therapeutische Verfahren wie die systematische Desensibilisierung nutzen dieselben Prinzipien umgekehrt, um konditionierte Ängste abzubauen.

Klassische Konditionierung zeigt, dass das Nervensystem automatisch Vorhersagebeziehungen zwischen Ereignissen aufzeichnet, selbst wenn der Organismus nicht versucht, etwas zu lernen.