Ivan Pavlov tarafından ortaya koyulan ilk öğrenme kuramıdır. Pavlov, klasik koşullanmayı bir beyin çalışma tekniği olarak görmüştür.
mantık şöyle; organizmadan hiçbir tepki yaratmayan nötr bir uyarıcının, organizmada doğal olarak bir tepki yaratan bir uyarıcıyla uzun süre birlikte verilmesi sonucu, arık nötr uyarıcının da doğan uyarıcı gibi bir tepki yaratması.
bu konuda en çok bilinen örnek, Pavlov'un deneyidir. Pavlov köpeğine etle zili defalarca birlike sunuyor. Böylece köpek zil sesini duyduğunda da salya salgılamaya başlıyor, yani doğan uyarıcıya (ete) verdiği tepkiyi zile de vermiş oluyor.