В отличие от классического обусловливания, которое обычно представляет собой автоматический акт, при инструментальных рефлексах индифферентный раздражитель постепенно становится стимулом для такой двигательной реакции, которая находится под контролем воли животного. При выработке инструментальных рефлексов элементы вознаграждения и наказания, по-видимому, необходимы, тогда как в процедуру классического обусловливания они могут и не входить.
Выработка инструментальных и классических рефлексов обязательно включает процессы, непосредственно связанные с памятью. После того как червь сделал у разветвления ходов лабиринта поворот вправо или влево, он должен некоторое время ползти дальше, сохраняя полученную ранее информацию о возможном вознаграждении или наказании в зависимости от сделанного выбора.
Обучение двигательным навыкам, когда индифферентный раздражитель становится стимулом для двигательной реакции, успешно осуществляют в опытах с самыми разнообразными животными. Поведение такого рода можно выработать у разных видов животных с высоким и низким уровнем развития нервной системы: у обезьяны, крысы, дождевого червя. При сравнении скорости обучения этих видов животных оказывается, что дождевой червь усваивает определенное поведение в т-образном лабиринте за 100―200 проб. Примерно такое же число проб требуется кошке, чтобы научиться отвечать на зрительный сигнал ударом по рычагу и тем самым избегать вдувания струи воздуха в ухо. Описан эксперимент с 6-месячным ребенком, проведенный с целью определить, сколько проб понадобится, чтобы «отучить» его от попыток прикоснуться к пламени свечи. (Конечно, опыты ставились так, что руку ребенка отводили от свечи раньше, чем мог произойти ожог.) Число необходимых проб оказалось таким же, как и при обучении дождевого червя, — около 150. Отсутствие значительных различий в скорости обучения у высших и низших животных может стать доводом, что оно в определенной степени осуществляется автоматически. Об этом же свидетельствует и возможность обучения животных с удаленной корой мозга. Такую кошку удается научить поднимать лапу, чтобы избежать электрического удара после предупреждающего звукового сигнала, так же быстро, как и нормальную кошку. К каким бы животным ни обратился экспериментатор, он убедится в принципиальной возможности процесса обучения их после декортикации.
Если к одной и той же группе щупалец актинии один раз в сутки прикладывать влажную фильтровальную бумагу, шупальца вначале будут подносить ее ко рту, но после нескольких повторений они начнут отвергать ее и приобретенный таким образом навык будет сохраняться в течение недели или дольше. Однако усвоенная реакция не распространяется на щупальца, не участвовавшие в обучении: они будут принимать фильтровальную бумагу даже тогда, когда «обученные» щупальцы перестанут реагировать на нее как на пищу.