Un estímulo incondicionado es aquel que desencadena una respuesta de forma natural y automática, sin aprendizaje previo. Es el evento biológicamente significativo que constituye la base del condicionamiento clásico.

La presencia de comida en la boca es un estímulo incondicionado para la salivación; un ruido fuerte es un estímulo incondicionado para el sobresalto; una descarga eléctrica leve es un estímulo incondicionado para la retirada o el miedo. En los experimentos de Pavlov, el estímulo incondicionado era el polvo de carne, que producía salivación de forma fiable. Cuando un estímulo neutro se asocia repetidamente con el estímulo incondicionado, el estímulo neutro se convierte en un estímulo condicionado capaz de producir una respuesta similar por sí solo.

La efectividad de un estímulo incondicionado depende de su intensidad, del estado motivacional del organismo y de la predisposición evolutiva de la especie. Algunos estímulos se asocian más fácilmente con respuestas específicas que otros. Sin un estímulo incondicionado, el condicionamiento clásico no puede establecer una nueva señal para dicha respuesta.

El evento que ya produce una reacción confiable es el estímulo incondicionado.