प्रतिवर्त क्रिया किसी विशिष्ट उद्दीपन के प्रति एक स्वचालित, अनैच्छिक प्रतिक्रिया है। पटेला टेंडन पर थपकी लगने के बाद होने वाली घुटने की सहज प्रतिक्रिया इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण है। इसी प्रकार, गर्म सतह से हाथ को तुरंत हटा लेना भी इसका एक उदाहरण है। ये प्रतिक्रियाएँ अपेक्षाकृत सरल तंत्रिका परिपथों द्वारा नियंत्रित होती हैं जिनमें सचेत निर्णय की आवश्यकता नहीं होती है।

कई प्रतिवर्त क्रियाएं जन्म से ही मौजूद होती हैं और सुरक्षात्मक या नियामक कार्य करती हैं। पुतली की रोशनी से संबंधित प्रतिवर्त क्रिया पुतली के आकार को समायोजित करती है। नवजात शिशुओं में चूसने की प्रतिवर्त क्रिया भोजन ग्रहण करने में सहायक होती है। मस्तिष्क के अलग होने पर भी रीढ़ की हड्डी से संबंधित प्रतिवर्त क्रियाएं कार्य कर सकती हैं, जो यह दर्शाती हैं कि मूल परिपथ रीढ़ की हड्डी या मस्तिष्क तना में स्थित होता है।

यद्यपि प्रतिवर्त क्रियाएं एक निश्चित पैटर्न पर आधारित होती हैं, फिर भी उन्हें उच्च केंद्रों और अधिगम के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है। अभ्यस्त होने से बार-बार होने वाले हानिरहित उद्दीपनों के प्रति प्रतिक्रिया कम हो जाती है। संवेदनशीलता बढ़ने से तीव्र उद्दीपन के बाद प्रतिक्रिया बढ़ जाती है। शास्त्रीय अनुकूलन के माध्यम से नए उद्दीपनों को मौजूदा प्रतिवर्त पथों से जोड़ा जा सकता है।

• स्वचालित और अनैच्छिक
• विशिष्ट उद्दीपन-प्रतिक्रिया युग्मन
• अक्सर स्पाइनल या ब्रेनस्टेम सर्किट द्वारा मध्यस्थता की जाती है
• अनुभव के आधार पर परिवर्तनीय

प्रतिवर्त चापों की सरलता ने उन्हें व्यवहार के अधिक जटिल तंत्रिका नियंत्रण को समझने के लिए एक प्रारंभिक मॉडल बना दिया।