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 вроджені, 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 спрацювання безумовного рефлексу на умовний подразник (сигнал) в результаті багаторазового збігу (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 слиновідділення у відповідь на лампочку або звучання дзвінка. Коли собака бачить корм, її слинні залози починають виділяти слину. Це відбувається завжди і у будь-якої 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 дзвонив у момент годування, 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 утворення між ними тимчасового нервового зв'язку.
Втім, є відомий анекдот. Одна мавпа пояснює іншій, 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 набутої 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 прояву: не як сигнал про те, що буде, а як підкріплення того, що тварина вже зробила.
Цей механізм отримав назву оперантного обумовлювання. Оперантне обумовлення можна розглядати як різновид поєднувальних рефлексів, де виникає стійкий зв'язок між певним видом поведінки та її наслідками, а саме його позитивним або негативним підкріпленням. В оперантному обумовлюванні вивчають не слиновиділення собаки, а її поведінку: наприклад, за яких умов собака буде підбігати до дверей і біля дверей наприклад три рази лаяти.