(Ce type de conditionnement concerne non seulement les réponses physiologiques du sujet, mais aussi ses réponses comportementales, cognitives et émotionnelles. Cette forme d'apprentissage explique en partie l'apparition de certains troubles psychiques, ainsi que leur persistance dans le temps. Des techniques de thérapie comportementale comme la désensibilisation systématique utilisent de tels principes.)
Ce conditionnement est très présent dans nos vies, ainsi il permet de comprendre un peu mieux l’effet placebo.
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Exemple : dans sa célèbre expérience, Pavlov sonnait une cloche chaque fois qu’il servait de la nourriture à un chien. Puis un jour, Pavlov sonna la cloche mais ne servit aucune nourriture au chien : celui-ci saliva tout de même.

Conditionnement Pavlovien: ou conditionnement classique:
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Le conditionnement Pavlovien est un processus d’apprentissage parmi les plus utilisés, mis en lumière par le physiologiste russe Ivan Pavlov.
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Il est rendu possible grâce à la capacité d’un organisme à acquérir et à retenir l’association entre deux stimuli afin de créer une réponse inconditionnée dite RIC (qu’on n’a pas créée), déclenchée par un stimulus inconditionné (ex : la salivation lors de la senteur de viande par un chien), qui se transforme en réponse conditionnée après une répétition fréquente d’un stimulus neutre (le son d’une cloche). De ce fait, le stimulus initialement neutre devient un stimulus conditionné (SC).
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Dans ce processus, de nombreux facteurs sont présents, tel que le temps écoulé entre la présentation d’un stimulus inconditionné et le stimulus conditionné. La réponse conditionnée peut ainsi avoir lieu par le stimulus conditionné uniquement - c’est la différenciation - ou par des stimuli conditionnés voisins du premier - c’est la généralisation. Si l’on ne crée pas de renforcement et que l’on présente plusieurs fois le stimulus conditionné sans le SIC, alors la réponse conditionnée s’affaiblit de plus en plus, jusqu’à disparaître - c’est l’extinction.
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