古典制約是指當一個中性刺激與一個已經能引發某種反應的刺激配對時所發生的學習過程。經過反覆配對後，中性刺激本身也開始引發類似的反應。

伊凡·巴甫洛夫的狗實驗至今仍是經典的例證。實驗中，在食物出現前播放節拍器的聲音，起初與食物無關。食物自然會引起唾液分泌。幾次配對後，僅節拍器的聲音就能引起唾液分泌。食物是無條件刺激；對食物的唾液分泌是無條件反應；節拍器變成了條件刺激；對節拍器的唾液分泌是條件反應。

這種現象十分普遍。人們對地點、人物和廣告的情緒反應往往是經典條件反射的結果。一次接觸新食物後，如果之後出現不適症狀，就可能形成味覺厭惡。諸如係統減敏療法之類的治療方法，正是利用同樣的原理反向操作，來減輕條件性恐懼。

經典條件反射表明，即使生物體沒有試圖學習任何東西，神經系統也會自動記錄事件之間的預測關係。