행동 주의 학습 이론이란, 비교적 인간보다 단순한 동물들에게 어떠한 자극을 준 후, 외부 환경 및 반응으로 행동과의 관계에 대해서 과학적으로 밝히며, 그렇게 밝혀진 원리 또는 법칙을 사람들이 하는 행동에도 적용해서 사람의 행동에 대해서 연구하는 학문이다. 행동 주의 학습 이론은 손다이크의 시행착오설, 파블로프의 조건 반사설, 스키너의 조작적 조건화설 등을 포함하고 있다.

이러한 행동 주의 학습 이론에서의 기본 가정은 다음과 같다. 첫째, 사람이 하는 행동은 자연 법칙의 지배를 받으므로, 과학적 방식으로 연구돼야 하고, 연구를 할 시에는 사람의 겉으로 나타나는 행동을 연구 대상으로 한다.

둘째, 외부 환경은 사람의 행동이 이뤄지도록 작용하는 변인이 된다. 그래서 사람에게 있어 행동의 변화가 목표인 학습도 외부 환경이 사람에 작용함을 통해 나타나는 결과라 할 수 있다. 셋째. 외부 환경을 조절하는 것으로 사람의 행동을 변화시키거나 수정시킬 수 있다. 외부 환경을 적절하게 조절하면 사람에게 학습도 의도대로 될 수 있도록 조절할 수 있는 것이다. 행동 주의 심리학자들은 대부분 학생의 학습법에 대한 연구를 했다.

행동 주의 학습 이론 중 고전적 조건형성에 대한 연구들은 20세기 초 소화 과정에 대해서 연구하고 있던 러시아의 생리학자 파블로프가 수행했던 실험들에서 시작된다. 고전적 조건형성이 의미하는 것은, 특정한 자극이 원래는 유발할 수 없었거나, 다른 자극이 유발했었던 반응을 유발하게 되는 것을 말한다. 파블로프는 두 가지의 반사가 있다고 하였다.

무조건 반사와 조건 반사가 그것들이다. 무조건 반사의 경우에는 어떤 자극에 대해서 반응이 무조건적으로 다시 말해, 절대적으로 일어난다고 하였다.

이는 선천적이고, 영구적이며, 비학습된 반사이다. 반면 조건 반사는 메트로놈 소리에 굶은 개가 침을 분비하는 것과 같이 경험 또는 습득을 통해서 생기게 되는 반사이다.

조건 반사는 상대적이면서도 비영구적이고, 학습된 반사이다. 이와 같이 조건 반사가 습득되는 과정을 파블로프 조건화 또는 고전적 조건 형성이라고 한다.

파블로프가 수행했던 실험 내용에 따르면, 먹이를 먹지 않고 굶은 개에게 먹이라는 무조건 자극을 주게 되면 무조건 침을 흘렸다. 그리고 먹이가 아닌 메트로놈 소리를 들려주면 침을 흘리지 않았다.