研究條件反射，常以動物為對象。最常見的條件反射是食物唾液分泌條件反射。給狗進食會引起唾液分泌，這是非條件反射；食物是非條件刺激。給狗聽鈴聲不會引起唾液分泌，鈴聲與唾液分泌無關，稱為無關刺激。但是，如在每次給狗進食之前，先給聽鈴聲，這樣經多次結合后，當鈴聲一出現，狗就有唾液分泌。這時，鈴聲已成為進食（非條件刺激）的信號，稱為信號刺激或條件刺激。由條件刺激（鈴聲）的單獨出現所引起的唾液分泌，稱為食物唾液分泌條件反射。可見，條件反射是后天獲得的。形成條件反射的基本條件是非條件刺激與無關刺激在時間上的結合，這個過程稱為強化。任何無關刺激與非條件刺激多次結合后，當無關刺激轉化為條件刺激時，條件反射也就形成。

　　如果無關刺激（聲、光等）與引起動物軀體運動的非條件刺激（如機械、電刺激肢體皮膚等）多次結合，則可形成防御運動條件反射。有的條件反射較復雜，它要求動物完成一定的操作。例如，大鼠在實驗箱內由于偶然踩在杠桿上而得到食物，如此重復多次，則大鼠學會自動踩杠桿而得食。在此基礎上進一步訓練，只有當某種信號（如燈光）出現時踩杠桿，才能得到食物。這樣多次訓練強化后，動物見到特定的信號（燈光），就去踩杠桿而得食。這種條件反射稱為操作式條件反射。它的特點是，動物必須通過自己的某種運動或操作才能得到強化。

　　條件反射建立之后，如果反復應用條件刺激而不給予非條件刺激強化，條件反射就會逐漸減弱，最后完全不出現。這稱為條件反射的消退。例如，鈴聲與食物多次結合應用，使狗建立了條件反射；然后，反復單獨應用鈴聲而不給予食物（不強化），則鈴聲引起的唾液分泌量會逐漸減少，最后完全不能引起分泌。條件反射的消退是由于在不強化的條件下，原來引起唾液分泌的條件刺激，轉化成了引起大腦皮層發生抑制的刺激。條件反射的消退并不是條件反射的喪失，而是從原先引起興奮（有唾液分泌）的條件反射轉化成為引起抑制（無唾液分泌）的條件反射；前者稱為陽性條件反射，后者稱為陰性條件反射。

　　在機體生活過程中，條件反射可以不斷建立，而由于環境的改變一些條件反射發生了消退，又有一些新的條件反射建立，這樣使動物對環境的變化能更好地適應。