学习的操作性条件作用说是美国心理学家斯金纳提出的一种学习理论。
这种理论认为一切行为都是由反射构成的。他从操作主义的立场出发，把反射定义为刺激与反应的一种可观察的相互关系。
他用自己创制的实验装置对白鼠和鸽子等动物进行实验，这就是着名的“斯金纳”箱。具体做法是把饥饿了的白鼠放进“斯金纳箱”中，白鼠可以自由活动。
箱中有可以拨动的杠杆，杠杆连着内部的食物槽。当白鼠偶然踏上杠杆时，就会有一粒小米滚入食盘，白鼠就可以吃到这粒小米，这作为按杠杆的报酬。箱子上面有灯，为强化的标志；灯亮时，表示按杠杆会有食物出来；灯熄时，即使按杠杆，也无食物的供应。白鼠一再压杠杆，它就又可以吃到小米；经过若干次强化，这种条件反射就形成了。
在这个实验装置中，杠杆本身没有强化作用，它只是操作的工具，因此斯金纳把这种条件作用称为操作性条件反射。
能够起强化作用刺激的，主要是食物。这是在按杠杆而做了工作后的报酬；然而获得报酬，还有一个条件，这条件便是灯光。这里灯光也起强化作用，因为它是压杠杆后有无食物报酬的标志。
斯金纳把这种作用称之为次级强化作用。这种条件反射不同于巴甫洛夫的经典条件反射，而是一种作用于环境而产生结果的行为。
在操作性条件反射过程中，强化起了很重要的作用，行为是获得刺激的手段和工具，所以这种条件作用又称为工具性条件作用。由此形成的反射，称为工具性条件反射。
斯金纳进而把大多数的行为，甚至几乎所有人类的条件作用或学习都看做是操作。认为操作行为更能代表实际生活中人的学习情景，因此应该研究操作行为的条件作用和消退作用。
斯金纳的实验成功之后，许多心理学家重复了他的实验，并且多以儿童代替动物。克拉斯纳总结了46个实验的结果，其中34个(即74%)是成功的，这表明操作性条件反射在人类的学习中，亦有实际的应用价值。他并且指出，教育就是塑造人的行为，有效的教学和训练的关键就是分析强化的效果及设计精密的操纵过程的技术，也就是建立特定的强化。因此，斯金纳把其操作性条件反射说的理论应用于教学机器和程序教学，对教学改革产生了较大的影响。
但他把从动物实验所得的规律简单地应用到人的学习问题上，把人的学习和动物的学习等同看待，受到许多人的批评。