行為主義理論的核心觀點認為，學習過程是有機體在一定條件下形成刺激與反應的聯繫從而獲得新經驗的過程。由於行為主義強調刺激-反應的聯結，因此屬於聯結派學習理論。
一、經典性條件作用理論
經典性條件作用學習理論的形成過程分為兩步：第一步是巴甫洛夫發現經典性條件作用，並提出經典性條件作用的原理;第二步是華生將經典性條件作用運用於學習領域，將經典性條件作用原理發展成為學習理論。
巴甫洛夫在研究狗的進食行為時發現，狗吃到食物時，會分泌唾液，這是自然的生理反應，不需要學習，這種反應叫無條件反射，引起這種反應的刺激是食物，稱為無條件刺激。如果在狗每次進食時發出鈴聲，一段時間後，狗只要聽到鈴聲也會分泌唾液，這時作為中性刺激的鈴聲由於與無條件刺激聯結而成了條件刺激，由此引起的唾液分泌就是條件反射，後人稱之為「經典性條件作用」。
華生相信巴甫洛夫的條件作用模式適於用來建立人類行為的科學，如果將這種模式加以擴展，可以解釋各種類型的學習和個性特徵。他認為學習就是以一種刺激替代另一種刺激建立條件作用的過程。人類出生時只有幾個反射(如打噴嚏、膝跳反射)和情緒反應(如懼、怒、愛)，所有其他行為都是通過條件作用建立新的刺激一反應(S-R)聯結而形成的。
經典性條件作用的規律包括習得、消退、泛化與分化。在條件刺激與無條件刺激之間建立聯結的過程叫做條件反應的習得過程。條件反射形成以後，如果得不到強化，條件反應會逐漸減弱，直至消失，稱為消退現象。機體對與條件刺激相似的刺激作出條件反應，屬於刺激的泛化。如果只對條件刺激作出條件反應，而對其他相似刺激不作反應，則出現了刺激的分化。
二、桑代克的聯結一試誤學習理論
桑代克聯結論的基本觀點可集中在對學習的實質、過程和規律的認識上。
1.學習的實質在於形成情境與反應之間的聯結。聯結公式是S-R。他認為刺激與反應之間的聯結是直接的，並不需要中介作用。學習的過程就是形成刺激與反應之間聯結的過程，而聯結是通過嘗試錯誤的過程建立的。
2.學習的進程是一種漸進的、盲目的、嘗試錯誤的過程。在此過程中隨著錯誤反應的逐漸減少和正確反應的逐漸增加，而最終在刺激與反應之間形成牢固的聯結。這種理論又被稱為嘗試錯誤論，簡稱試誤論。
3.桑代克認為，學習要遵循三條重要的原則：準備律、練習律、效果律。
桑代克發現的學習律仍然有些簡單和粗糙，不能完善地說明學習的根本規律。他以試誤概括所有的學習過程，忽視了認知、觀念和理解在學習中的作用，抹殺了人類學習與動物學習的本質區別。桑代克的根本錯誤在於背棄了反映論的觀點，取消了反映過程，認為情境與反應之間根本不存在什麼中介，這是一種簡單化的機械主義的觀點。
三、斯金納的操作性條件作用理論
桑代克為操作性條件作用理論奠定了基礎，斯金納則系統地發展了這一理論，並使之對教育實踐產生巨大作用。
斯金納把人和動物的行為分為兩類：應答性行為和操作性行為。應答性行為是由特定刺激所引起的，是不隨意的反射性反應;而操作性行為則不與任何特定刺激相聯繫，是有機體自發作出的隨意反應。在日常生活中，人的大部分行為都是操作性行為。經典性條件反射理論可以解釋應答行為的產生，而操作性條件反射論可以解釋操作行為的產生。
斯金納認為，有機體做出的行為與隨後出現的條件刺激之間的關係對行為起著控制作用，它能影響以後該行為發生的概率。他把凡是能增強行為出現頻率的刺激或事件稱作強化物。正強化是通過呈現個體想要的愉快刺激來增強反應頻率。負強化是通過消除或中止厭惡、不愉快刺激來增強反應頻率;反之，凡是能夠減弱行為或者降低反應頻率的刺激或事件叫做懲罰。斯金納認為「教育就是塑造行為」，複雜的行為也可以通過塑造而獲得。他強調程序教學，即把各門學科知識按其內在邏輯順序分解，使學習由淺人深，在學習過程中，及時給予反饋和強化，以達到最終的教育目的。斯金納認為程序教學可以利用教學機器進行，這為現在的計算機輔助教學提供了基本的理論支持。
四、班杜拉的社會學習理論
班杜拉以兒童的社會行為習得為研究對象，形成了其關於學習的基本思路，即觀察學習是人的學習最重要的形式。班杜拉認為，學習是個體通過對他人的行為及其強化性結果的觀察，獲得某些新的行為反應或已有的行為反應得到修正的過程。
觀察學習包括注意、保持、復現和動機四個子過程。在注意過程中，觀察者注意並知覺情境的各個方面。在保持過程中，觀察者記住了從榜樣情境中了解的行為，以表象和語言的形式將它們在記憶中進行表徵、編碼以及存儲。在復現過程中，觀察者將頭腦中有關榜樣情境的表象和符號概念轉化為外顯的行為。在動機過程中，觀察者因表現所觀察到的行為而受到獎勵。他還認為習得的行為不一定都表現出來，學習者是否會表現出已習得的行為，會受強化的影響。強化分為三種：1. 直接強化，觀察者因表現出觀察行為而受到強化;2.替代強化，觀察者因看到榜樣的行為被強化而受到強化;3.自我強化，對自己表現出的符合或超出標準的行為進行自我獎勵。
班杜拉的社會學習理論提出了個體行為習得的觀察學習途徑。該理論關於強化的見解，對我們從整體上認識人的行為的學習過程具有重要的啟示作用。但其研究成果缺乏對教育情境中的實際觀察學習的研究，且對教學中運用示範的問題沒有進行專門的深入研究，因此，他的示範教學觀還不成熟。
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