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  斯金納箱允許實驗者通過教導受試動物以某些動作(如按壓槓桿)響應特定刺激(例如光或聲訊號),來研究行為調控(訓練)。當受試者正確地執行該行為時,裝置的機械便提供食物或其他獎勵。在某些案例中,其機制會對錯誤反應或無反應進行懲罰。例如,為了測試操作性條件反射如何在某些無脊椎動物(例如果蠅)身上發生作用,心理學家使用名為“加熱箱”的裝置。其形式實質上與斯金納箱相同,但盒子由兩面組成:一側溫度會變化,而另一側不會。一旦無脊椎動物進入溫度可變的一側,該區域就會被加熱。最終,無脊椎動物會被訓練到只停留在溫度不變的一側。其訓練達到了即使溫度調到其最低點時,果蠅仍然會避免接近加熱箱的那個區域的程度。這些型別的裝置使實驗者能夠通過獎懲機制進行調節和訓練的研究。

  構成裝置外殼的結構是足夠大的盒子,要能容易地容納受試動物(常用的模式動物包括齧齒動物——通常是實驗室大鼠——鴿子和靈長類動物。它通常是隔音和不透光的,以避免干擾刺激。  箱子具有至少一個操作裝置,但通常有兩個或更多,其可以自動檢測行為反應或動作的發生。靈長類動物和老鼠的典型操作裝置是反應槓桿(response lever);如果受試者按下槓桿,則槓桿另一端運動並閉合由電腦或其他程式設計裝置監視的開關。鴿子和其他鳥類的典型操作裝置是反應鍵(response key),如果鳥用足夠的力量啄鍵,則開關會關閉。箱子的另個最低要求是具有傳送初級強化物(primary reinforcer,獎勵,例如食物等)或諸如食物(通常是顆粒)或水的古典制約的方式。它還可以將諸如LED的條件強化物的訊號作為“代幣”。  儘管配置簡單,一個操作裝置和一個投食器,但它可用與研究許多心理現象。現代的斯金納箱通常具有許多操作裝置,如許多反應槓桿,兩個或更多個投食器,以及能夠產生許多不同刺激的各種裝置,包括燈、聲響、音樂、人物和繪畫。一些配置還使用了LCD面板以便用計算機生成各種視覺刺激。  一些斯金納箱也可能有電氣網或地板,這樣可以給動物帶來電擊;或不同顏色的燈光,提供何時有食物的資訊。雖然使用電擊並不新鮮,但在有相關動物實驗規範的國家可能需要先獲得批准。

  斯金納箱已經在包括行為藥理學在內的各種研究學科中變得普遍。這些實驗的結果為心理學之外的許多學科提供了資訊,例如行為經濟學。  一個關於斯金納將他的女兒德博拉(Deborah)帶入這樣一個實驗的都市傳說引起了很大的爭議。他的女兒後來對此進行了澄清,表示斯金納的“baby tender”或“air crib”是一個電熱的。

  老虎機和網路遊戲有時被引用作為人類裝置的例子,它使用複雜的操作強化計劃來獎賞重複動作。  Google、Facebook和Twitter等社交網路服務已被確認使用了這些技術。批評者使用諸如“斯金納營銷”的術語,指責這些公司利用這種理念來維持使用者參與和使用服務。  遊戲化,即在非遊戲環境中使用遊戲設計元素的技術,也被認為是使用操作性條件反射和其他行為主義技術,來鼓勵使用者作出期望的行為。

  據說斯金納說他不想成為。此外,他相信克拉克·L·赫爾和他的耶魯學生創造了這樣的表達:斯金納說他自己沒有使用“斯金納箱(Skinner box)”這個詞,甚至還要求霍華德·亨特(Howard Hunt)在一份已發表的檔案中使用“槓桿箱(lever box)”代替“斯金納箱”。
斯金納箱 (,又稱operant conditioning chamber,直譯為“操作性條件反射室”)是用於研究動物行為的實驗裝置,由伯爾赫斯·弗雷德裡克·斯金納設計製作,當時他是哈佛大學的研究生。它可能是受到研究的啟發。該裝置用於研究操作性條件反射和經典條件反射。