Умовний рефлекс - стійкий зв'язок між випадковим сигналом і безумовним рефлексом, що виникає в результаті повторюваних їх збігів, один з видів асоціативного навчання. Умовні рефлекси не вроджена, вони виникають протягом життя особини і не закріплюються генетично, не передаються у спадок. Поняття "умовний рефлекс" ввів академік І.П. Павлов. Умовний рефлекс по І.П. Павлову, це спрацьовування безумовного рефлексу на умовний подразник (сигнал) в результаті багаторазового збіги (поєднання) сигналу і безумовного рефлексу, причому умовний подразник повинен діяти першим, виконуючи функцію сигналу про те, що за ним піде.
Більшість своїх досліджень І. П. Павлов провів на собаках, його найвідоміші досліди - дослідження слиновиділення у відповідь на загоряється лампочка або звучання дзвінка. Коли собака бачить корм, її слинні залози починають виділяти слину. Це відбувається завжди і у будь-якого собаки, це безумовний рефлекс. Якщо собака чує дзвінок, спочатку у неї виникає орієнтовна реакція (собака напружується і крутить головою), проте з часом ця реакція зникає, і собака на дзвінок не реагувала вже ніяк. Однак, якщо дзвінок регулярно телефонував в момент годівлі, а точніше прямо перед нею, то через деякий час у собаки вироблявся умовний рефлекс: дзвінок сам по собі починав викликати у неї слиновиділення. Чим більше таких повторень, тим швидше виробляється умовний рефлекс. З іншого боку, якщо дзвінок перестає підкріплюватися їжею, то через якийсь час рефлекс згасає, забувається.
Механізм утворення умовного рефлексу - виникнення в мозку двох вогнищ збудження і освіту між ними тимчасової нервової зв'язку.
Втім, є відомий анекдот. Одна мавпа пояснює інший, що таке умовний рефлекс: «Дивись, я зараз натисну на цю кнопку, і той тип в білому халаті тут же відреагує і дасть мені банан».
Існує значна область придбаного поведінки, що формується на основі інших механізмів. Так, виявилося, що на відміну від умовного рефлексу, при якому появі реакції на умовний сигнал завжди передує його підкріплення, у тварини може сформуватися реакція, яка в минулому підкріплювалася після її прояви: не як сигнал про те, що буде, а як підкріплення того , що тварина вже зробило.
Цей механізм отримав назву оперантного обумовлення. Оперантное обумовлення можна розглядати як різновид сочетательних рефлексів, що постачають стійкий зв'язок між певним видом поведінки і його наслідками, а саме його позитивним або негативним підкріпленням. У оперантном обусловливании вивчають не слиновиділення собаки, а її поведінка: наприклад, за яких умов собака буде підбігати до дверей і біля дверей наприклад три рази гавкати.