Das klassische Konditionieren kann eine Reihe von Lernphänomenen nicht erklären. Dazu gehören insbesondere das Entstehen neuer Verhaltensweisen, die bisher nicht im Verhaltensrepertoire eines Individuums waren (z.B. Fahrradfahren) Verhaltensänderungen, die unabhängig von vorausgehenden Stimulusbedingungen sind - das trifft wohl für das meiste Verhalten zu.

Burrhus Frederic Skinner führte in den USA Tierversuche mit Tauben und Ratten durch. Auch dazu wurde eine künstliche Experimentalsituation entwickelt, die Skinner-Box. Skinner, der wichtigste Vertreter des operanten Konditionierens unterscheidet zwei Typen der Konditionierung: Konditionierung Typ S(timulus): Damit ist das KK gemeint, bei dem bereits vorhandene Reaktionen auf neue Reizbedingungen konditioniert werden, die diese Reaktionen dann fast automatisch auslösen (Lernen neuer Auslösebedingungen). Skinner spricht auch von respondentem Konditionieren. Konditionierung Typ R(eaktion): Beim Reaktionslernen geht es um das Entstehen und Verändern willkürlich und freiwillig ausgeübter Verhaltensweisen aufgrund von Reizen, die dem Verhalten folgen (Verstärkung). Ein Großteil menschlichen Verhaltens ist willkürlicher Natur und tritt auch auf, ohne daß bestimmte Reize es auslösen. Es ist jedoch wesentlich von den Konsequenzen abhängig, die ihm folgen. Es wird als operantes Verhalten bezeichnet, weil es in der Umwelt "operiert" bzw. weil es selbst etwas bewirkt.

Das operante Konditionieren besteht in der Beeinflussung der Auftretenswahrscheinlichkeit operanten Verhaltens durch bestimmte Verhaltenskonsequenzen. Operantes Lernen kann auch als Lernen neuer Verhaltens-Folge-Beziehungen verstanden werden. Unter Operantem Konditionieren versteht man auch das Lernen durch Versuch und Irrtum. Es läßt keine unmittelbaren Auslöser erkennen, bewirkt aber eine Reaktion in der Umwelt. Es wird durch seine Folgen gesteuert.

Das Grundprinzip ist das Bekräftigungslernen. Durch die planmäßige Gestaltung der Folgen einer Handlung wird die Auftretenswahrscheinlichkeit des Verhaltens verändert. Je nach Art der Folgen erhöht oder erniedrigt sich diese. Verstärker sind kontingent auftretende Folgen.

Auch beim operanten Konditionieren kann eine Stimuluskontrolle vorhanden sein. Zum Beispiel kann die Handlung ausgelöst werden im Beisein bestimmter Stimuli und bei anderen Stimuli wird sie nicht ausgeführt. Die Stimuli haben daher nur Hinweisfunktion.

Thorndike formulierte das "Gesetz der Wirkung", das den Begriff "Lernen am Erfolg" beinhaltet. Zufällige Aktionen, die zu einer positiven Konsequenz für das Individuum führen, werden seiner Meinung nach selektiert und öfter eingesetzt. Für ihn war die Verknüpfung von Reiz und Reaktion, nicht einfach nur durch Wiederholung und Kontiguität vorhanden, sondern ebenfalls an eine Verstärkung gebunden. Diese Verstärkung bezieht sich auf die subjektive Wahrnehmung des Lernenden. Wenn die Verknüpfung von Reiz und Reaktion einen Zustand der Befriedigung (verstärkender Effekt) für das Individuum darstellt, wird die Verknüpfung gestärkt. Im Gegensatz dazu zieht der Effekt einer Nichtbefriedigung eine Schwächung der Verknüpfung nach sich.

Das Versuchstier kann sich durch Drücken eines Hebels (Wirkreaktion) Futter beschaffen. Die Belohnungsgabe (Futter, Wasser) erfolgt nur unter bestimmten Bedingungen, die das Versuchstier zu erlernen hat. Ein äußerer Kasten schirmt den eigentlichen Versuchskasten gegen Störgeräusche von außen ab. Oft nimmt eine Fernsehkamera das Innere über einen Spiegel auf, um das Verhalten des Versuchstieres beobachten oder aufzeichnen zu können. Mit dieser Apparatur wurde die operante Konditionierung untersucht, also jene Lernform, die durch Verstärkung bzw. Belohnung gesteuert wird.

Nächste Folge: die vier Arten der Verstärkung und Bestrafung der operanten Konditionierung. Operante Konditionierung und Clicker: Wie alles anfing