Inom inlärningsteorin är diskriminering förmågan att skilja mellan en betingad stimulus och andra stimuli som inte signalerar samma resultat. Organismen reagerar på den relevanta signalen och undanhåller responsen från liknande men irrelevanta stimuli.

En hund som är konditionerad att salivera till en specifik ton kommer tidigt i träningen även att salivera till toner med närliggande frekvenser. Med vidare träning där endast den ursprungliga tonen följs av mat blir responsen mer selektiv. Samma process sker vid operant betingning: en duva hackar på en tangent endast när en viss lampa är tänd, eftersom det först då som pickningen producerar mat. Diskrimineringsträning skärper beteendet och förhindrar slösaktiga reaktioner.

Stimulusdiskriminering är motsvarigheten till generalisering. Tillsammans tillåter de en organism att reagera lämpligt i en rad olika situationer – tillräckligt brett för att fånga liknande möjligheter, tillräckligt snävt för att undvika falsklarm. I mänskligt lärande gäller samma principer för språkkategorier, sociala signaler och skicklig prestation.

Diskriminering förvandlar en trubbig association till en precis.