Примером реактивного научения является классический условный рефлекс, открытый в 1903 г. русским физиологом И. П. Павловым. Механизмом формирования классического условного рефлекса является образование ассоциации между специфическим стимулом, вызывающим безусловную реакцию, и непосредственно предшествующим ему во времени нейтральным (условным) стимулом. К открытию условного рефлекса И. П. Павлова подтолкнуло наблюдение за подопытными собаками, которые принимали участие в его опытах над процессами пищеварения. Собаки были прооперированы таким образом, что протоки слюнных желез у них были выведены на внешнюю сторону морды. Павлов заметил, что слюна у собак выделяется не только в тот момент, когда пища попадает им в пасть (безусловный слюноотделительный рефлекс), но и когда они просто видели кусок мяса или даже слышали звон миски. Было принято решение проверить, могут ли животные связывать пищу с такими раздражителями, как вспышка света или звонок. В специальную установку с автоматически подаваемой кормушкой помещали собаку. Всякий раз после включения звонка животному подавали в кормушке сухарный порошок с мясом. После многократных сочетаний включения звонка с подачей пищи у животных возникало обильное выделение слюны на одно предъявление звонка. То есть собака научалась связывать звонок с пищей.

И. П. Павлов назвал звонок условным раздражителем, а пищу — безусловным раздражителем, или безусловным рефлексом. Выделение слюны в ответ на предъявление условного раздражителя стали называть условным рефлексом. Павлов полагал, что между звонком и пищей, т. е. между условным и безусловным раздражителем, устанавливается связь, в результате чего условный раздражитель заменяет безусловный.

Повторное сочетание условного раздражителя с безусловным называется фазой выработки условного рефлекса.

Динамика условного рефлекса включает в себя три основных явления: угасание условного рефлекса, генерализацию условного стимула, дифференциацию условного стимула.

1. Угасание условного рефлекса. Если в течение длительного срока не происходит повторное сочетание условного и безусловного стимулов, условный рефлекс угасает, так как условный стимул перестает быть эффективным ориентиром для организма (собака перестает выделять слюну на звонок, если корм все не приносят). Интересно, тем не менее, что такое угасание условного рефлекса не приводит полностью к разрушению связи между условным и безусловным раздражителем, так как при возобновлении подачи безусловного раздражителя (пищи) после условного (звонок) скоро восстанавливается и условный рефлекс.

2. Эффект генерализации стимула заключается в том, что условный рефлекс начинает вызываться не только самим условным стимулом, но и стимулами, в чем-то похожими на него. Например, младенец, которому медицинская сестра сделала болезненный укол, будет бояться не только ее, но и вообще всех людей в белой одежде. Впоследствии он, возможно, сам не зная почему, не будет любить белый цвет.

3. Дифференциация стимула — это процесс, обратный генерализации. При определенных условиях условный стимул может приобретать все более узкое значение. Например, у собаки можно выработать условную реакцию слюноотделения не на звонок как таковой, а на звонок определенной длительности или тона, при этом животное постепенно научится отличать ключевой стимул в ряду похожих на него.

Важная особенность условного рефлекса заключается в том, что после того как условная связь между условным стимулом и условной реакцией закреплена достаточно прочно, условный стимул может выступать как вторичная «безусловная» основа для формирования новых условных рефлексов. Таким образом, может быть сформирована целая «цепочка» рефлексов. Павлов назвал данное явление «обусловливанием второго порядка».