Pengondisian klasik
Menurut Pavlov, refleks mengeluarkan air liur pada anjing tersebut terdiri dari sebuah stimulus tidak terkondisi (unconditioned stimulus) berupa makanan, dan sebuah respon yang tidak terkondisi (unconditioned response) yakni produksi air liur.[2] Stimulus tidak terkondisi adalah sebuah kejadian atau suatu hal yang menghasilkan sebuah respon secara otomatis atau menghasilkan refleks yang alami.[2] Sedangkan respon tidak terkondisi adalah respon yang dihasilkan secara otomatis.[2] Menurut Pavlov, proses pengondisian klasik terjadi ketika sebuah stimulus netral (stimulus yang tidak atau belum menghasilkan sebuah respon tertentu) dipasangkan secara teratur dengan sebuah stimulus tidak terkondisi selama beberapa kali.[2] Stimulus netral ini kemudian akan berubah menjadi stimulus yang terkondisi (conditioned stimulus) yang menghasilkan sebuah proses pembelajaran atau respon terkondisi (conditioned response), serupa dengan respon alamiah.[2] Contoh pada eksperimen Pavlov adalah bel yang dibunyikan.[2] Sebelumnya bel yang dibunyikan tidak menghasilkan air liur pada anjing.[2] Bel ini kemudian menjadi sebuah stimulus terkondisi yang menghasilkan respons produksi air liur.[2]
Sistem saraf
Secara harfiah ada beratus-ratus jenis sinaps. Faktanya, ada lebih dari seratus neurotransmitter yang diketahui, dan banyak di antara mereka memiliki jenis reseptor ganda. Banyak sinaps menggunakan lebih dari 1 neurotransmitter—sebuah pengaturan umum untuk sebuah sinaps adalah menggunakan sebuah molekul neurotransmiter kecil yang bekerja cepat seperti glutamat atau GABA, sejalan dengan 1 atau lebih neurotransmiter peptida yang memainkan peran modulatoris yang lebih lambat. Ahli saraf molekular biasanya membagi reseptor menjadi 2 kelompok besar: kanal ion berpagar kimia ("chemically gated ion channels") dan sistem pengantar pesan kedua ("second messenger system"). Ketika sebuah kanal ion berpagar kimia teraktivasi, kanal tersebut akan membentuk sebuah tempat untuk dapat dilalui yang mengizinkan jenis ion tertentu yang spesifik untuk mengalir melalui membran. Tergantung jenis ion, efek pada sel sasaran mungkin eksitasi atau penghambatan. Ketika sebuah sistem pengantar pesan kedua teraktivasi, sistem ini akan memulai kaskade interaksi molekular di dalam sel sasaran, yang pada akhirnya akan memproduksi berbagai macam efek rumit/kompleks, seperti peningkatan atau penurunan sensitivitas sel terhadap stimuli, atau bahkan mengubah transkripsi gen.