Kendiliğinden iyileşme, sönme sonrasında bir dinlenme döneminden sonra koşullu bir tepkinin yeniden ortaya çıkmasıdır. Tepki, koşullu ve koşulsuz uyaranların başka bir şekilde eşleştirilmesi gerçekleşmemiş olsa bile geri döner.

Koşullu uyaranın tek başına tekrar tekrar sunulmasıyla koşullu tepki söndürüldükten sonra, bir duraklama dönemi başlatılır. Koşullu uyaran tekrar sunulduğunda, tepki genellikle azalmış bir güçle yeniden ortaya çıkar. Ek söndürme denemeleri onu bir kez daha zayıflatır, ancak daha fazla dinlenmeden sonra kendiliğinden iyileşme tekrar meydana gelebilir. Bu fenomen, söndürmenin orijinal öğrenmeyi silmediğini; geçici olarak dağılabilecek rakip bir engelleyici ilişki yarattığını göstermektedir.

Hem klasik hem de edimsel koşullanmada kendiliğinden iyileşme gözlemlenir. Bu, sönmüş korkuların veya alışkanlıkların sakin bir dönemden sonra neden bazen geri döndüğünü açıklamaya yardımcı olur. Koşullu bir tepkinin tamamen ortadan kaldırılması, zaman içinde aralıklı olarak gerçekleştirilen birden fazla sönme seansı veya çeşitli bağlamlarda yürütülen sönme gerektirebilir.

Kaybolmuş gibi görünen bir tepki, bir süre sonra yeniden ortaya çıkabilir. Bu geri dönüş, kendiliğinden iyileşmedir.