En 1889, le physiologiste Ivan Petrovitch Pavlov s'amuse à accompagner la nourriture de chiens par des stimuli sonores. Il découvre alors que, après quelques semaines d'accoutumance, la simple audition du signal sonore (sans nourriture) déclenche la salivation chez l'animal.

À l'époque, ceci prouve que l'animal fait le lien entre le son entendu et l'arrivée de la nourriture.

Depuis, le terme désigne par extension tout type de réflexe conditionnel (lorsque le cerveau fait le lien entre le stimulus, pas forcément sonore, et l'action qui suit).

Pavlov avance alors l'idée que les réflexes se divisent en deux catégories :

• les réflexes innés, qu'un individu (ou animal) possède dès la naissance :
• les réflexes conditionnels, qui sont acquis par l'apprentissage.

Le terme « réflexe de Pavlov » est maintenant utilisé de façon péjorative pour désigner un comportement irréfléchi et récurrent.