斯金纳从20世纪20年代末，在哈佛大学度研究生时起，便开始了动物学习的实验研究。他采用的被试多为大白鼠、鸽子和猫等动物。
30年代后期，斯金纳为研究操作性条件反射，精心设计制作了一种特殊的仪器，即一个阴暗的隔音箱，箱子里有一个开关（如用白鼠为被试，即是一小根杠杆或一块木板；如以鸽子为被试，就是一个键盘）。开关连接着箱外的一个记录系统，用线条方式准确地记录动物按或啄开关的次数与时间。这个实验装置被称为“斯金纳箱”(Skinner box)。如果里面的动物按压杠杆，就会有食物落入盘中。笼子外面连接的一些设备会自动的在移动纸带上画出一条线，一分钟一分钟的记录下压下横杆的次数，从而记录白鼠的行为。
实验目的
研究被试在刺激环境中学习如何利用某一种反应来达到某种目的的机制。
斯金纳把一只饥饿的白鼠放入箱中，白鼠在饥饿的刺激下不停地活动，产生一系列的行为反应（R），其中偶然出现的按压杠杆的行为会为它带来少量食物（S），白鼠吃完食物后继续活动。偶尔按压杠杆得到食物的反应—刺激会继续发生，这种在行为之后出现的刺激对行为本身是一种强化。
白鼠在一次次获得食物刺激的奖励下，逐渐学会主动地反复按压杠杆来获取食物。这就是一个操作条件反射的过程。
斯金纳在做实验三、实验结论在实验中我们可以看到，白鼠在偶然的行为反应后得到了食物刺激，通过反复刺激之后，它学会了通过按压杠杆来取得食物的反应，即形成了按压杠杆（S）与食物刺激（R）之间的联结；按压杠杆则变成了获取食物的手段。
斯金纳通过实验进一步提出：个体的偶然性行为能否再次出现，取决于行为发生以后对个体产生了怎样的影响；如果个体的行为得到了奖励，那么该行为出现的几率将可能增加，但如果个体的行为受到了惩罚，那么出现该行为的几率就会大大减少。实验中的强化对行为反应有十分重要的影响，因为个体都会趋向于得到奖励，避免惩罚。
应答性行为和操作性行为
斯金纳的行为主义理论与华生的行为主义观点有一个显著的区别：1.华生坚持“没有刺激，就没有反应”的信条。而斯金纳却认为这种观点不尽全面，也不准确。2. 斯金纳提出要注意区分“引发反应”与“自发反应”，并根据这两种反应提出了两种行为：应答性行为和操作性行为。前者是指由特定的、可观察的刺激所引起的行为，如在巴甫洛夫实验室里，狗看见食物或灯光就流唾液，食物或灯光是引起流唾液反应的明确的刺激 ；后者是指在没有任何能观察的外部刺激的情境下的有机体行为，它似乎是自发的，如白鼠在斯金纳箱中的按压杠杆行为就找不到明显的刺激物。应答性行为比较被动，由刺激控制，操作性行为代表着有机体对环境的主动适应，由行为的结果所控制。人类的大多数行为都是操作性行为，如游泳、写字、读书等等。
据此，斯金纳进一步提出两种学习形式：一种是经典式条件反射学习，用以塑造有机体的应答行为；另一种是操作式条件反射学习，用以塑造有机体的操作行为。
斯金纳体系中，强化只是一个用来描述反应概率增加的术语，即强化增加的是反应发生的概率，如何安排强化才是核心所在。
