Phục hồi tự phát là sự xuất hiện trở lại của phản ứng có điều kiện sau một khoảng thời gian nghỉ ngơi sau khi phản ứng bị dập tắt. Phản ứng quay trở lại ngay cả khi không có sự kết hợp nào khác giữa kích thích có điều kiện và kích thích không điều kiện.

Sau khi phản xạ có điều kiện bị dập tắt bởi sự lặp đi lặp lại của kích thích có điều kiện, một khoảng dừng được đưa vào. Khi kích thích có điều kiện được đưa ra lại, phản xạ thường xuất hiện trở lại với cường độ yếu hơn. Các thử nghiệm dập tắt bổ sung làm suy yếu nó thêm một lần nữa, nhưng sự phục hồi tự phát có thể xảy ra trở lại sau những khoảng nghỉ ngơi tiếp theo. Hiện tượng này cho thấy rằng sự dập tắt không xóa bỏ quá trình học tập ban đầu; nó tạo ra một liên kết ức chế cạnh tranh có thể tạm thời biến mất.

Hiện tượng phục hồi tự phát được quan sát thấy cả trong điều kiện hóa cổ điển và điều kiện hóa hành động. Điều này giúp giải thích tại sao những nỗi sợ hãi hoặc thói quen đã bị dập tắt đôi khi lại quay trở lại sau một thời gian bình tĩnh. Việc loại bỏ hoàn toàn một phản ứng có điều kiện có thể đòi hỏi nhiều phiên dập tắt được thực hiện cách nhau theo thời gian hoặc trong các bối cảnh khác nhau.

Một phản ứng tưởng chừng đã biến mất có thể xuất hiện trở lại sau một khoảng lặng. Sự trở lại đó được gọi là sự phục hồi tự phát.