Un stimul necondiționat este un stimul care declanșează în mod natural și automat un răspuns, fără nicio învățare prealabilă. Este evenimentul biologic semnificativ din centrul condiționării clasice.

Mâncarea în gură este un stimul necondiționat pentru salivație; un zgomot puternic este un stimul necondiționat pentru tresărire; un șoc ușor este un stimul necondiționat pentru retragere sau frică. În experimentele lui Pavlov, stimulul necondiționat a fost pudra de carne care a produs în mod fiabil salivație. Atunci când un stimul neutru este asociat în mod repetat cu stimulul necondiționat, stimulul neutru devine un stimul condiționat capabil să producă un răspuns similar pe cont propriu.

Eficacitatea unui stimul necondiționat depinde de intensitatea sa, de starea motivațională a organismului și de pregătirea evolutivă a speciei. Unii stimuli sunt mai ușor asociați cu anumite răspunsuri decât alții. Fără un stimul necondiționat, condiționarea clasică nu poate stabili un nou semnal pentru acel răspuns.

Evenimentul care produce deja o reacție fiabilă este stimulul necondiționat.