無条件刺激とは、事前の学習を必要とせず、自然かつ自動的に反応を引き起こす刺激のことである。これは、古典的条件づけの中核をなす、生物学的に重要な事象である。

口の中に食べ物が入っていることは唾液分泌の無条件刺激であり、大きな音は驚愕反応の無条件刺激であり、軽い電気ショックは回避行動や恐怖反応の無条件刺激である。パブロフの実験では、唾液分泌を確実に引き起こす肉粉が無条件刺激として用いられた。中性刺激が無条件刺激と繰り返し対提示されると、中性刺激は単独で同様の反応を引き起こすことができる条件刺激となる。

無条件刺激の効果は、その強度、生物の動機づけ状態、そして種の進化的な準備状況によって左右される。刺激によっては、特定の反応と結びつきやすいものとそうでないものがある。無条件刺激がなければ、古典的条件づけによってその反応に対する新たな信号を確立することはできない。

すでに確実な反応を引き起こす出来事は、無条件刺激である。