古典制約

古典制約（英語：Classical conditioning，又稱巴夫洛夫制約、反應制約、alpha制約），是一種關聯性學習。伊凡·彼得羅維奇·巴夫洛夫將這種產生制約行為的學習型態描述為「動物對特定制約刺激的反應」。最簡單的形式，是亞里斯多德曾經提出的接近律，也就是當兩件事物經常同時出現時，大腦對其中一件事物的記憶會附帶另外一件事物。
古典制約理論一開始的重點放在反射行為或是非自願行為。任何一個反射都是中性刺激與產生的反應兩者的關係。近幾年來對古典制約理論所做的反射限制被拋棄，且自願行為的制約刺激也成為重要研究。

伊萬·巴甫洛夫的狗

古典制約最著名的例子，是巴甫洛夫的狗的唾液制約反射。狗能夠對食物自然而然的分泌唾液，此時巴甫洛夫將食物看作非制約刺激（US）、唾液分泌看作非制約反應（UR），並將兩者的關係稱為非制約反射。而如果在提供食物之前的幾秒鐘發出一些作為中性刺激（NS）的聲響，將會使得這個聲響轉變為制約刺激（CS），能夠單獨在沒有食物的狀況下引起作為制約反應（CR）的唾液分泌，兩者的關係則被稱做制約反射。
這種與食物相關的刺激與所引起的反應的關係便是所謂古典制約。食物引起唾液分泌是先天性的，而聲響之所以能夠引起唾液分泌，源自動物個體的所經歷的經驗。
本實驗簡化如下：
食物 (US) =>唾液分泌（UR）
食物 (US) + 聲音 (NS) =>唾液分泌（UR）
聲音 (CS) =>唾液分泌（CR）

約翰·華生的小阿爾伯特

約翰·華生認為人類的情緒（如恐懼）也是能夠被制約的。並相信行為的產生，能夠透過由非制約刺激伴隨原來無法產生任何反應的中性刺激，在自然而然地產生非制約反應之後，使中性刺激成為能夠單獨產生制約反應的制約刺激。
在他的實驗中，華生製造了一個恐懼反應，對象是醫院中一位孤兒阿爾伯特。在實驗開始之前，華生經過測試之後發現這位男孩不害怕包括老鼠、兔子、猴子、狗、棉絮和沒有頭髮的面具之類的東西。並發現阿爾伯對鐵鎚敲打的巨大聲響產生恐懼。
為了使阿爾伯特對老鼠產生恐懼的制約反應。華生使作為中性刺激（NS）的老鼠和作為非制約刺激（US）的巨大聲響同時出現，並產生了作為非制約反應（UR）的恐懼反應。在一段時間內多次的反覆之後，老鼠轉變為制約刺激（CS），也就是阿爾伯特對老鼠的單獨出現產生了制約反應（CR），包括恐懼和逃避。華生更證明了兔子、毛皮外套、華生的頭髮、狗，諸如此類的東西都能用和老鼠實驗相同的方法產生類似的反應，即使在不同的房間進行實驗也是一樣，表示這個實驗對不同的物品和環境皆有效。一個月後再度測試出阿爾伯特依然會對這些東西產生恐懼。
這個實驗證明了人類的行為能夠被刻意的制約，並與佛洛伊德學說中認為人類行為來自非刻意產生的潛意識有所差異。
本實驗簡化如下：
聲音 (US) =>恐懼（UR）
聲音 (US) + 老鼠 (NS) =>恐懼（UR）
老鼠 (CS) =>恐懼（CR）

併行制約

併行制約 （英：simultaneous conditioning）指CS與US同時顯示，但會製造較弱的反應。

逆向制約

逆向制約（英：backward conditioning），指US反先顯示，然後US消失後才顯示CS。而這個方法很難令到目標有反應。從巴甫洛夫的實驗，他要427次配對香草氣味 (CS) 才做到只用痕跡制約只要20次配對就做到的效果。或者在教育方面，父母想讓小孩子學生字(CS)，若用此法，先給一些有趣的圖片(US)再給字他看，小孩子的注意力反放在有趣的圖片而對文字沒有興趣。

CS與US相關性

有些進化學上的關連會容易習得。例如大聲(audiovisual-CS)與電擊(US)配對。

CS與US接近性

接近性 (英：contiguity）指CS與US出現的時間間隔。正常來說，兩者越近就制約效果越好。

中間的思維過程

人們如果沒有特意去反省發生了的事情就不能察覺CS的出現。此方法帶來Covert conditioning，應用有系統減敏感療法，透過讓目標留意想刺激物來加強制約反應。

CS與US的次數

一般來說沒有太大影響，不過重點是最初的配對比起之後的配對更有效用。

intertrial interval

一個完整的試驗等CS出現、US出現、目標反應三個加起。試驗之間隔得越遠則效果較佳。例如，燈就亮起(CS)並為實驗老鼠提供食物(US)，老鼠就去享受美食(R)。但這個過程每隔5分鐘就會出現。對老鼠來說，燈光沒有太大意義，因為這個CS出現與否都不能為牠帶來額外的訊息。即是不論如何都有食物，CS失去了其預測功能。

年齡

與年幼制約的配對效果越佳。

壓力

施加輕度壓力的配對效果越佳，但過多反會削弱學習效果。

更高階制約

二階制約（英：second-order conditioning ）指當一個刺激物制約成功後，用該刺激物去學習新的刺激物的制約關係。例如「吃飯」指令(CS) 與「食物」(US)引起了小貓的準備(R)之後，主人每次說「吃飯」指令(CS) 就打開儲物櫃門(US2)。久而久之，每當小貓聽到打開儲物櫃門(US2)的聲音，就會準備(R)。
一般來說，此制約關係會較上述的直接制約效果較弱，因為沒有US的參與（「食物」）。也會令消退（extinction）更易出現，小貓很快就忘記門與食物的關係。透過Evaluative conditioning，實驗員將一些受試者從未看過的人臉配上一些正面或負面的形容詞（像是誠實或殘忍），一段時間後人們開始也對這些人臉出現相對的感覺。

反古典制約

厭惡療法（Aversion therapy）就是透過這個方法反古典制約 (英：Countercondioning) 來消除原本的制約關係，而製造新的制約關係。舉例來說，吸菸(CS1)為人們帶來愉快的感覺(CR1)。透過新的配對，用一些嚇人的穿肺相片(CS2/US2)令到人們感到不自在或惡心(CR2/UR2)，而令到原本制約關係消弱，遠到戒菸的目的。

Rescorla–Wagner model

在心理學中，Rescorla–Wagner model 指的是目標對US的期望 (associative value, ) 與US實際有多少。學習是因為期望的改變。而量度US有多「意外」。目標在制約之前會得「驚喜」，因為在最初當CS在目標者前出現，就帶來US。但之後，因為目標見到CS就能預計US而不再感到驚喜。這個方程式解釋了Blocking effect是如何發生。

以古典制約理論為基礎的行為治療

心理學以古典制約理論為基礎推導出了多種心理治療理論，包括了厭惡療法、系統脫敏感療法、氾濫療法、爆炸療法。其中氾濫療法和爆炸療法被用來使個體對事物產生焦慮，並因為潛在的危險而受到道德爭議。
古典制約可以短期使用，與人道的治療不一樣的是，花較少治療者的時間和被治療者的努力，這些療法最後可以使人對某些事物感到厭惡，也可以使人減少對某些事物的厭惡。

厭惡療法

厭惡療法（Aversion therapy）又稱懲罰法，利用某些非制約刺激（如反胃、嘔吐），以古典制約的原理使某些中性刺激（如性行為）轉變為制約刺激。治療之後使被治療者不再產生某種行為。這種療法通常被用在治療酗酒和毒癮，甚至性罪行。

系統減敏感療法

許多人都有對某些特定事物的感到恐懼或是敏感，而系統減敏感療法（Systematic desensitization）以漸進的方式建立一套療程，其中每一個步驟都以制約方式使得被治療者對這些事物的恐懼或敏感稍微減弱，在療程結束之後，被治療者將失去對這些特定事物的恐懼或是敏感。

洪水療法

洪水療法（flooding therapy）又稱暴露療法，它與系統脫敏療法正好相反。洪水療法不需要進行任何放鬆訓練，而一下子呈現最強烈的恐怖、焦慮刺激（衝擊）或一下子呈現大量的恐怖、焦慮刺激，以迅速校正病人對恐怖、焦慮刺激的錯誤認識，並消除由這種刺激引發的習慣性恐怖、焦慮反應。這種療法通常被用在焦慮症和恐怖症。

神經科學的研究

許多神經科學的研究以加州海兔（California sea slug）這種被鰓類海洋腹足動物為實驗對象，這種動物擁有較小的神經系統，大約2000個神經元，並且能受到古典制約的影響，改變感受性（sensitization）和習慣化（habituation）。這種特性使牠們被用來做有關學習的研究。