Une réponse conditionnée est une réaction apprise à un stimulus initialement neutre et associé à un stimulus inconditionné. Elle constitue la preuve comportementale d'un conditionnement classique.

Dans le laboratoire de Pavlov, la réponse conditionnée était la salivation provoquée par le son annonçant la présence de nourriture. Dans la vie quotidienne, elle se manifeste par l'anxiété ressentie à l'approche d'un lieu associé à un danger passé, la faim déclenchée par l'odeur d'un restaurant familier ou la chaleur émotionnelle évoquée par une chanson liée à une relation importante. La réponse conditionnée est souvent similaire à la réponse inconditionnée, sans pour autant être identique ; il peut s'agir d'une réaction préparatoire ou compensatoire plutôt que d'une simple copie.

Une fois établie, une réponse conditionnée peut être éteinte par la présentation du stimulus conditionné sans le stimulus inconditionné. Cependant, même après extinction, la réponse peut réapparaître spontanément ou après un rappel de l'association initiale, démontrant ainsi que l'association sous-jacente n'est pas simplement effacée.

La réponse conditionnée est l'adaptation anticipatoire de l'organisme à un monde qui contient des prédicteurs fiables.