Pemulihan spontan adalah kemunculan kembali respons terkondisi setelah periode istirahat menyusul kepunahan. Respons tersebut kembali meskipun tidak ada penggabungan lebih lanjut antara stimulus terkondisi dan stimulus tak terkondisi yang terjadi.

Setelah respons terkondisi dihilangkan dengan penyajian stimulus terkondisi secara berulang, jeda diperkenalkan. Ketika stimulus terkondisi disajikan lagi, respons sering muncul kembali dengan kekuatan yang berkurang. Percobaan penghilangan tambahan melemahkannya sekali lagi, namun pemulihan spontan dapat terjadi lagi setelah istirahat lebih lanjut. Fenomena ini menunjukkan bahwa penghilangan tidak menghapus pembelajaran asli; ia menciptakan asosiasi penghambat yang bersaing yang dapat menghilang sementara.

Pemulihan spontan diamati baik dalam pengkondisian klasik maupun operan. Hal ini membantu menjelaskan mengapa rasa takut atau kebiasaan yang telah hilang terkadang kembali setelah periode tenang. Penghapusan total respons terkondisi mungkin memerlukan beberapa sesi penghapusan yang dilakukan dalam jangka waktu tertentu atau penghapusan yang dilakukan dalam berbagai konteks.

Respons yang tampaknya hilang dapat muncul kembali setelah jeda. Kemunculan kembali itu disebut pemulihan spontan.