Kích thích phân biệt là tín hiệu báo hiệu khi nào một phản ứng cụ thể có khả năng được củng cố. Nó tạo ra bối cảnh cho hành vi mà không trực tiếp gây ra hành vi đó.

Trong buồng thí nghiệm thao tác, ánh sáng có thể đóng vai trò là kích thích phân biệt: khi đèn bật, việc nhấn cần gạt sẽ tạo ra thức ăn; khi đèn tắt, chúng không tạo ra thức ăn. Con vật học cách chỉ nhấn cần gạt khi có ánh sáng. Đèn giao thông, chuông lớp học và sự hiện diện của một người cụ thể đều có thể hoạt động như các kích thích phân biệt trong môi trường của con người. Kích thích không ép buộc phản ứng; nó chỉ ra rằng hậu quả của phản ứng đã thay đổi.

Huấn luyện phân biệt thiết lập khả năng kiểm soát kích thích bằng cách củng cố phản ứng khi có mặt một kích thích nhất định và không củng cố khi có mặt các kích thích khác. Hành vi thu được rất hiệu quả: sinh vật phản ứng khi được đền đáp và tiết kiệm sức lực khi không được đền đáp.

Tác nhân kích thích phân biệt là tín hiệu xanh từ môi trường báo hiệu cho người học biết rằng điều kiện đang có hiệu lực.