In der Lerntheorie bezeichnet Diskriminierung die Fähigkeit, zwischen einem konditionierten Reiz und anderen Reizen zu unterscheiden, die nicht dasselbe Ergebnis signalisieren. Der Organismus reagiert auf den relevanten Reiz und unterdrückt die Reaktion auf ähnliche, aber irrelevante Reize.

Ein Hund, der darauf konditioniert wurde, bei einem bestimmten Ton Speichel abzusondern, wird zu Beginn des Trainings auch bei Tönen ähnlicher Frequenz Speichel absondern. Durch weiteres Training, bei dem nur auf den ursprünglichen Ton Futter folgt, wird die Reaktion selektiver. Derselbe Prozess findet bei der operanten Konditionierung statt: Eine Taube pickt nur dann auf eine Taste, wenn ein bestimmtes Licht leuchtet, da nur dann das Picken Futter einbringt. Diskriminierungstraining schärft das Verhalten und verhindert unnötige Reaktionen.

Die Reizdiskriminierung ist das Gegenstück zur Generalisierung. Gemeinsam ermöglichen sie einem Organismus, in verschiedenen Situationen angemessen zu reagieren – breit genug, um ähnliche Gelegenheiten zu nutzen, und eng genug, um Fehlalarme zu vermeiden. Beim menschlichen Lernen gelten dieselben Prinzipien für Sprachkategorien, soziale Signale und die Ausführung von Fertigkeiten.

Unterscheidungsvermögen macht aus einer unpräzisen Assoziation eine präzise.