Умовні рефлекси - це складні пристосувальні реакції організму, здійснювані вищими відділами центральної нервової системи шляхом утворення тимчасової зв'язку між сигнальним подразником і підкріплюють цей подразник безумовно-рефлекторним актом. На основі аналізу закономірностей утворення умовних рефлексів школою І. П. Павлова було створено вчення про вищої нервової діяльності (див.). На відміну від безумовних рефлексів (див.), Які забезпечують пристосування організму до постійних впливів зовнішнього середовища, умовні рефлекси дають можливість організму пристосуватися до мінливих умов навколишнього середовища. Умовні рефлекси утворюються на базі безумовних рефлексів, для чого необхідно збіг у часі якого-небудь подразника із зовнішнього середовища (умовний подразник) із здійсненням того чи іншого безумовного рефлексу. Умовний подразник стає сигналом небезпечної або сприятливої ситуації, що дає можливість організму відреагувати пристосувальної реакцією.
Умовні рефлекси є непостійними і купуються в процесі індивідуального розвитку організму. Умовні рефлекси поділяються на натуральні і штучні. Перші виникають у відповідь на природні подразники в природних умовах існування: цуценя, який вперше отримав м'ясо, довго його обнюхує і несміливо з'їдає, причому цей акт їжі супроводжується слиновиділенням. Надалі ж тільки вигляд і запах м'яса викликають у цуценяти облизування і виділення слини. Штучні умовні рефлекси виробляються в експериментальній обстановці, коли умовним подразником для тварини служить вплив, що не має відношення до безумовних реакцій в природних умовах проживання тварин (наприклад, мелькання світла, стукіт метронома, звукові клацання).
Умовні рефлекси поділяються на харчові, оборонні, статеві, орієнтовні залежно від підкріплює умовний подразник безумовної реакції. Умовні рефлекси можуть бути названі залежно від реєстрованої відповідної реакції організму: рухові, секреторні, вегетативні, видільні, а також можуть позначатися по виду умовного подразника - світлові, звукові та ін.
Для вироблення умовних рефлексів в експерименті необхідний ряд умов: 1) умовний подразник за часом повинен завжди передувати безумовному раздражітелю- 2) умовний подразник не повинен бути сильним, щоб не викликати своєї власної реакції організму-3) в якості умовного береться подразник, зазвичай зустрічається в оточуючих умовах проживання даної тварини або людини-4) тварина або людина повинні бути здоровими, бадьорими і мати достатньої сили мотивацію (див.).
Розрізняють також умовні рефлекси різних порядків. При підкріпленні умовного подразника безумовним виробляється умовний рефлекс першого порядку. Якщо якийсь подразник підкріплюється умовним подразником, на який вже вироблений умовний рефлекс, то на перший подразник виробляється умовний рефлекс другого порядку. Умовні рефлекси вищих порядків виробляються з труднощами, що залежить від рівня організації живого організму.
У собаки можна виробити умовні рефлекси до 5-6 порядку, у мавпи - до 10-12 порядку, у людини - до 50-100 порядку.
Роботами І. П. Павлова та його учнів було встановлено, що в механізмі виникнення умовних рефлексів провідна роль належить освіті функціонального зв'язку між осередками порушення від умовного і безумовного подразників. Важлива роль при цьому відводилася корі великих півкуль, де умовний і безумовний подразники, створюючи осередки збудження, починали взаємодіяти між собою, створюючи тимчасові зв'язки. Надалі електрофізіологічними методами дослідження було встановлено, що взаємодія між умовним і безумовним возбуждениями може попередньо відбуватися на рівні підкіркових структур мозку, а на рівні кори великих півкуль здійснюється формування цілісної условнорефлекторномдіяльності.
Однак кора головного мозку завжди тримає під контролем діяльність підкіркових утворень.
Дослідженнями активності одиночних нейронів центральної нервової системи мікроелектродної методом було встановлено, що до одного нейрону приходять як умовні, так і безумовні збудження (сенсорно-біологічна конвергенція). Особливо чітко вона виражена на нейронах кори великих півкуль. Ці дані змусили відмовитися від уявлення про наявність в корі мозку вогнищ умовного і безумовного збудження і створити теорію конвергентного замикання умовного рефлексу. Відповідно до цієї теорії тимчасовий зв'язок між умовним і безумовним порушенням виникає у вигляді ланцюжка біохімічних реакцій в протоплазмі нервової клітини кори великих півкуль.
Сучасні уявлення про умовні рефлекси значно розширилися і поглибилися завдяки вивченню вищої нервової діяльності тварин в умовах їх вільного природної поведінки. Встановлено, що навколишнє оточення поряд з фактором часу відіграє важливу роль в поведінці тварини. Будь подразник із зовнішнього середовища може стати умовним, що дозволяє організму пристосуватися до навколишніх умов. В результаті утворення умовних рефлексів організм реагує за деякий час до впливу безумовного роздратування. Отже, умовні рефлекси сприяють успішному знаходженню їжі тваринам, допомагає завчасно уникнути небезпеки і найбільш абсолютно орієнтуватися у мінливих умовах існування.