Um estímulo incondicionado é um estímulo que desencadeia uma resposta de forma natural e automática, sem qualquer aprendizagem prévia. É o evento biologicamente significativo que está no cerne do condicionamento clássico.

A presença de alimentos na boca é um estímulo incondicionado para a salivação; um ruído forte é um estímulo incondicionado para o sobressalto; um choque ligeiro é ​​um estímulo incondicionado para a retração ou o medo. Nas experiências de Pavlov, o estímulo incondicionado era o pó de carne que produzia salivação de forma consistente. Quando um estímulo neutro é repetidamente associado ao estímulo incondicionado, o estímulo neutro torna-se um estímulo condicionado capaz de produzir uma resposta semelhante por si só.

A eficácia de um estímulo incondicionado depende da sua intensidade, do estado motivacional do organismo e da predisposição evolutiva da espécie. Alguns estímulos são mais facilmente associados a respostas específicas do que outros. Sem um estímulo incondicionado, o condicionamento clássico não consegue estabelecer um novo sinal para esta resposta.

O evento que já produz uma reação fiável é o estímulo incondicionado.