Klassisk betinging er læring som skjer når en nøytral stimulus pares med en stimulus som allerede fremkaller en respons. Etter gjentatte paringer begynner den nøytrale stimulusen i seg selv å fremkalle en lignende respons.

Ivan Pavlovs eksperimenter med hunder er fortsatt det klassiske eksempelet. Lyden av en metronom, i utgangspunktet irrelevant, ble presentert rett før mat. Mat produserte naturlig spyttsekresjon. Etter flere sammenkoblinger produserte metronomen alene spyttsekresjon. Maten er den ubetingede stimulusen; spyttsekresjonen til mat er den ubetingede responsen; metronomen blir den betingede stimulusen; spyttsekresjonen til metronomen er den betingede responsen.

Fenomenet er utbredt. Emosjonelle reaksjoner på steder, mennesker og reklamer er ofte klassisk betingede. Smaksaversjoner kan tilegnes ved en enkelt kombinasjon av en ny matvare med senere sykdom. Terapeutiske teknikker som systematisk desensibilisering bruker de samme prinsippene i motsatt rekkefølge for å redusere betinget frykt.

Klassisk betinging viser at nervesystemet automatisk registrerer prediktive sammenhenger mellom hendelser, selv når organismen ikke prøver å lære noe.