Найпростіший тип навчання, при якому на основі мимовільних безумовних рефлексів вродженого характеру складається реактивне поведінка, названо класичним обумовлюванням. Першим встановив такий спосіб навчання російський фізіолог І.П. Павлов при дослідженні фізіології травлення в умовах лабораторного експерименту. Були створені спеціальні умови годування собаки. В експериментальних цілях звук дзвіночка багаторазово передував появі їжі. Їжа є безумовним стимулом; потрапляючи в рот голодної собаки, вона автоматично викликає слиновиділення - безумовну реакцію або безумовний рефлекс. В результаті систематичного поєднання (звук дзвіночка і отримання їжі) раніше нейтральний стимул набуває умовний характер. Тепер звуковий сигнал вже як умовний стимул починає викликати слиновиділення - умовну реакцію на звук дзвіночка. Умовний рефлекс як нова форма реагування на вплив середовища сформувався. І.П. Павлов експериментально встановив кілька принципів класичного обумовлення: згасання реакції, генералізація стимулу, диференціація стимулів, обумовлення вищих (другого, третього) порядків. Наприклад, досвідченим шляхом доведено, що можливо згасання умовного рефлексу, якщо протягом тривалого часу звук дзвіночка непідкріплюється появою їжі. Однак після перерви в дослідах нове пред'явлення стимулу знову викличе слиновиділення у відповідь на звук, тобто відбудеться мимовільне відновлення умовного рефлексу. Можна домогтися вироблення умовного рефлексу на звук конкретного дзвіночка особливого тону (диференціація стимулу), а можна виробити реакцію на подібний звук будь-якого дзвіночка