Điều hòa cổ điển là một kiểu học tập theo đó một sinh vật phát triển phản ứng phản xạ với kích thích trung tính trước đó sau khi kích thích trung tính kết hợp với thứ gì đó tự nhiên tạo ra phản ứng đó. Một ví dụ phổ biến là một thí nghiệm trong đó Ivan Pavlov rung chuông khi trình bày bột thịt cho con chó của mình. Bột thịt kích hoạt tiết nước bọt ở chó một cách tự nhiên, trong khi tiếng chuông là một chất kích thích trung tính. Theo thời gian, con chó bắt đầu chảy nước miếng khi chỉ đáp lại tiếng chuông.
Điều kiện cổ điển chỉ tạo ra các hành vi phản xạ và không áp dụng cho các hành vi mà sinh vật thực hiện một cách tự nguyện, chẳng hạn như đọc sách. Ví dụ về các hành vi không tự nguyện có thể phát sinh do điều hòa cổ điển bao gồm buồn nôn, thay đổi cảm giác thèm ăn, giãn đồng tử và thay đổi nhịp tim. Mọi người thường có những phản ứng cảm xúc mãnh liệt khi có mùi hoặc âm thanh nhất định. Ví dụ, một người phụ nữ có thể cảm thấy vui vẻ khi ngửi thấy mùi nước hoa mà chồng cô ấy thường xuyên sử dụng. Nước hoa, một chất kích thích trung tính trước đây, có tác dụng khơi gợi cảm xúc tích cực vì nó thường xuyên kết hợp với sự hiện diện của chồng.
Điều kiện cổ điển có liên quan đến sự phát triển của chứng sợ hãi và chán ghét vị giác. Một người trước đây không bao giờ sợ chó có thể phát triển chứng sợ chó sau khi bị chó cắn vì cảnh một con chó giờ đây gắn liền với trải nghiệm sợ hãi khi bị tấn công. Nếu một người bị ốm sau khi ăn một loại thực phẩm cụ thể, họ có thể phát triển ác cảm với thức ăn đó và tự động buồn nôn khi có thức ăn đó trong tương lai.