يادگيرى از طريق شرطى شدن کلاسيک از بنيانى‌ترين انواع يادگيرى است. در اين الگوى يادگيري، پاسخ حاصل يک محرک شناخته شده است. يکى از نمونه‌هاى صريح و مشهور يادگيرى از طريق شرطى شدن کلاسيک، آزمايش معروف ايوان پاولوف، فيزيولوژيست روسى است. نگاهى کوتاه بر روند اين آزمايش، شما را در شناخت اين الگوى يادگيرى کمک خواهد کرد.
پاولوف زندگى خود را با تحقيق دربارهٔ گردش خون و فيزيولوژى دستگاه گوارش آغاز کرد. او ضمن مطالعاتى در زمينهٔ گوارش متوجه شد که بزاق سگ نه تنها با ريختن غذا (پودر گوشت) بر روى زبانش، بلکه با ديدن آزمايش‌کننده، ظروف غذا و غذا نيز شروع به ترشح مى‌کند. در واقع، سگ توانسته بود بين ابزار آزمايش و منظرهٔ ظرف غذا و مزهٔ غذا تداعى برقرار کند. با مشاهده چنين رخدادي، پاولوف تصميم گرفت معلوم کند که آيا مى‌تواند به سگ ياد دهد که بين غذا و چيزهاى ديگر مانند نور يا صوت نيز تداعى برقرار کند يا نه. او براى رسيدن به چنين هدفي، با يک عمل جراحى ساده بر روى گونهٔ سگ، لوله‌اى را براى اندازه‌گيرى مقدار ترشح براق به غدد بزاقى سگ وصل کرد. براى انجام دادن آزمايش، سگ را چندين بار به يک آزمايشگاه ضد صوت برد و بر روى يک ميز بست تا طى آموزش‌هاى مقدماتي، حيوان ياد بگيرد که در موقع شروع آزمايش، آرام بايستد. در حالى که مجموعهٔ عوامل مزاحم تحت کنترل بود، پودر غذا به سگ داده مى‌شد و ترشح بزاق به طور خودکار ثبت مى‌گرديد. پاولوف پودر غذا را محرک غير شرطى (US (unconditioned stimulus و ترشح بزاق سگ را پاسخ غير شرطى (UR (unconditioned reponse مى‌ناميد.
پاولوف در مرحلهٔ دوم، به جاى غذا (پودر گوشت) لامپى روشن کرد؛ سگ ممکن بود تکانى به خود بدهد، اما روشنايى لامپ باعث هيچ‌گونه واکنش يا پاسخى (ترشح بزاق) نمى‌شد.
او در مرحلهٔ سوم، در حالى که سگ گرسنه بود، همزمان يا چند لحظه قبل از دادن پودر غذا (US)، لامپى روشن کرد. بعد از آنکه اين عمل چندين بار تکرار شد، در يک آزمايش ويژه پودر غذا به سگ داده نشد. اين بار نيز مشاهده شد که بزاق سگ ترشح مى‌شود؛ يعنى روشنى لامپ بتنهايى موجب ترشح بزاق سگ شده بود؛ به عبارت ديگر، سگ ياد گرفته بود که بين نور و غذا تداعى برقرار کند. در واقع، روشنايى لامپ به علت همراهى و مجاورت با محرک غيرشرطى ( پودر غذا ) موجب بروز پاسخى بسيار شبيه به پاسخ غيرشرطى (ترشح بزاق) شده بود. پاولوف چنين محرکى را محرک شرطى CS (conditioned stimulus) و پاسخ حاصل از آن را پاسخ شرطى (CR (conditioned Response ناميد.
اکثر بررسى‌ها نشان مى‌دهد که شرطى شدن در وضعيتى که محرک شرطى (CS) اندکى قبل از محرک غيرشرطى (US) ارائه شود، مؤثرتر از مواردى است که هر دو محرک همزمان ارائه شوند. در حقيقت، شرطى شدن هنگامى بسرعت حاصل مى‌شود و نيرومندى پاسخ نهايى زمانى به حداکثر مى‌رسد که محرک شرطى تقريباً نيم ثانيه پيش از محرک غيرشرطى ارائه شود. (هالسي، استوارت و جيمز دين ۱۳۵۸؛ ص ۶۰ و ۶۱.) برعکس، اگر فاصلهٔ زمانى بين محرک شرطى و محرک غيرشرطى بتدريج افزايش يابد، شرطى شدن کاهش مى‌يابد. بعلاوه، همزمانى مکرر محرک شرطى (نور) با محرک غيرشرطى (غذا) تداعى بين اين دو را نيرومندتر يا تقويت مى‌کند. اگر رفتار شرطى تقويت (reinforcement) نشود (محرک غيرشرطى چندين بار حذف شود)، پاسخ شرطى بتدريج ضعيف‌تر مى‌شود. تکرار محرک شرطى بدون تقويت کردن (روشن کردن چراغ بدون دادن غذا) و در نتيجه زوال پاسخ شرطى خاموشي (extinction) نام دارد. پس از اينکه خاموشى اتفاق افتاد و موجود زنده از دادن پاسخ شرطى سرباز زد، مشاهده شده است که گاه موجود بدون اينکه تقويت شده باشد، براى مدتى کوتاه به پاسخ‌گويى محرک شرطى مى‌پردازد. اين پديده بازگشت خود به خودي (spontaneous recovery) نام دارد. دو پديدهٔ خاموشى و بازگشت در فرايند آموزش و پرورش بسيار مهم هستند. معلم و مربى بايد به وجود آنها و موقع بروز آنها در فرايند تدريس و يادگيرى کاملاً آگاه باشند، اما بايد توجه شود که بين پاسخ شرطى و محرک شرطى هيچ‌گونه ارتباط منطقى وجود ندارد؛ يعنى پاسخ شرطى در نتيجهٔ يادآورى يا تفکر ظاهر نمى‌شود، بلکه يک پاسخ ناخودآگاه است.
از روش‌هاى شرطى شدن کلاسيک مى‌توان در کمک به رشد و گسترش واکنش‌هاى عاطفى در افراد استفاده کرد؛ مثلاً بدبينى يا گرايش‌هاى منفى را به خوش‌بينى و گرايش‌هاى مثبت تبديل کرد و شاگردى را که از مدرسه بيزار است و از آن وحشت دارد، با به کارگيرى محرک‌هاى غيرشرطى مورد علاقه‌اش، مانند اسباب‌بازي، تشويق کرد و کم‌کم مدرسه را برايش جالب‌توجه و لذت‌بخش ساخت؛ چنانکه اکثر پزشکان و دندان‌پزشکانى که با کودکان سر و کار دارند، از اين روش استفاده مى‌کنند.