Een geconditioneerde stimulus is een oorspronkelijk neutrale stimulus die, na associatie met een ongeconditioneerde stimulus, een geconditioneerde respons gaat oproepen. De kracht ervan wordt verkregen door middel van leren.

In het standaardparadigma wordt de geconditioneerde stimulus iets eerder aangeboden dan de ongeconditioneerde stimulus, zodat deze een betrouwbare voorspeller wordt. Een toon die voorafgaat aan voedsel, een licht dat voorafgaat aan een lichte schok, of een bepaalde smaak die voorafgaat aan ziekte kunnen allemaal geconditioneerde stimuli worden. De timing, intensiteit en betrouwbaarheid van de koppeling bepalen hoe effectief de associatie wordt gevormd. Eenmaal geconditioneerd, kan de stimulus worden gebruikt in verdere experimenten – hogere-orde conditionering, sensorische preconditionering of extinctie – om de regels van associatief leren in kaart te brengen.

Geconditioneerde stimuli zijn alomtegenwoordig, ook buiten het laboratorium. Merklogo's, medische omgevingen en sociale signalen fungeren allemaal als geconditioneerde stimuli die emotionele en fysiologische reacties oproepen op basis van eerdere associaties. Zowel reclame als klinische behandelingen maken gebruik van dit vermogen van het zenuwstelsel om voorspellende signalen als significant te interpreteren.

Een geconditioneerde stimulus is een aangeleerde boodschapper: hij kondigt aan dat er iets belangrijks gaat gebeuren.