Spontan återhämtning är återkomsten av ett betingat svar efter en viloperiod efter utsläckning. Svaret återkommer även om ingen ytterligare parning av de betingade och obetingade stimuli har inträffat.

Efter att en betingad respons har släckts ut genom upprepad presentation av enbart den betingade stimulusen, introduceras en paus. När den betingade stimulusen presenteras igen, återkommer responsen ofta med reducerad styrka. Ytterligare extinktionsförsök försvagar den ytterligare en gång, men spontan återhämtning kan ske igen efter ytterligare vila. Fenomenet visar att extinktion inte raderar det ursprungliga lärandet; det skapar en konkurrerande hämmande association som tillfälligt kan försvinna.

Spontan återhämtning observeras i både klassisk och operant betingning. Det bidrar till att förklara varför utsläckta rädslor eller vanor ibland återkommer efter en period av lugn. Fullständig eliminering av en betingad respons kan kräva flera utsläckningssessioner utspridda över tid eller utsläckning som utförs i olika sammanhang.

En reaktion som verkade borta kan återkomma efter en paus. Den återkomsten är spontan återhämtning.