Bị ảnh hưởng bởi nghiên cứu của Pavlov, Watson tin rằng các nguyên tắc tương tự có thể được mở rộng cho việc điều kiện hóa cảm xúc của con người (Watson, 1919). Do đó, công việc của Watson bắt đầu với nghiên cứu sinh Rosalie Rayner và một đứa bé tên là Little Albert. Thông qua các thí nghiệm của họ với Little Albert, Watson và Rayner (1920) đã chứng minh cách điều kiện hóa nỗi sợ hãi.
Năm 1920, Watson đang là trưởng khoa Tâm lý học, trường Đại học Johns Hopkins. Nhờ vị thế của một trưởng khoa, ông tìm đền mẹ của bé Little Albert, bà Arvilla Meritte, thời điểm đó đang công tác tại ký túc xá bệnh viện (DeAngelis, 2010). Watson đưa ra giá 1$ đổi lại sự cho phép từ bà để con trai được đưa vào nghiên cứu về thí nghiệm điều kiện hóa cổ điển. Trong quá trình này, bé Albert phải đối diện và làm bé sợ một vài vật. Đầu tiên, bé sẽ tiếp xúc với một vài tác nhân trung tính, bao gồm: một con thỏ, một con chó, một con khỉ, mặt nạ, cuộn len và một con chuột trắng. Bé không hề tỏ ra sợ hãi với bất cứ vật nào. Sau đó, với sự hỗ trợ của Rayner, Watson đã thí nghiệm điều kiện hóa cho Albert khi tiếp xúc với các vật trên sẽ trở nên sợ hãi. Ví dụ như, khi Albert đang vui đùa cùng con chuột trắng, Watson sẽ đồng thời tạo một tiếng động rất chói tai, bằng cách tạo âm thanh từ một thanh kim loại đập vào cây búa, sát vào đầu của Albert, cứ mỗi khi Albert chạm vào chuột, âm thanh đó liền xuất hiện. Bé Albert trở nên sợ hãi với âm thanh đó - được thấy bằng một phản xạ bất chợt khi nghe một âm thanh quá lớn - bé bắt đầu khóc thét. Watson tiếp tục lặp lại kích thích đôi giữa âm thanh và con chuột trắng. Ngay sau đó, Albert dần trở nên sợ hãi chỉ với con chuột trắng. Trong trường hợp này, đâu là UCS, CS, UCR hay CR? Vài ngày sau, sự thể hiện của Albert cho thấy hiện tượng tổng quát hóa kích thích bởi bé trở nên sợ với tất cả vật có lông, kể cả mặt nạ ông già Santa Claus (Hình 5). Watson đã thành công điều kiện hóa phản ứng sợ ở bé Albert, từ một cảm xúc trở thành phản ứng có điều kiện. Đó là ý đồ của Watson khi hình thành chứng ám ảnh sợ [phobia] - mang nghĩa như nỗi sợ tột độ, dai dẳng với một dạng vật thể hoặc một tình huống nhất định - thông qua việc điều kiện hóa độc lập, theo khía cạnh Phân tâm học của Freud, nỗi sợ gây ra bởi những mâu thuẫn bị dồn nén, che giấu sâu trong tâm trí. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có xác minh rằng bé Albert có chứng ám ảnh sợ khi lớn. Bà mẹ chuyển nhà và cuộc thí nghiệm dừng lại. Dù nghiên cứu của Watson cho thấy dù có góc nhìn mới mẻ về điều kiện hóa, nhưng nó sẽ vi phạm đạo đức với tiêu chí trong xã hội hiện nay.
Điều kiện hóa cổ điển hoạt động như thế nào trong thực tế? Hãy xem xét trường hợp của Moisha, người bị mắc bệnh ung thư. Khi được điều trị hóa chất lần đầu tiên, cô ấy đã bị nôn ngay sau khi tiêm hóa chất. Trên thực tế, mỗi lần đến bác sĩ để điều trị hóa chất thì ngay sau khi tiêm thuốc, cô ấy đã nôn. Việc điều trị của Moisha đã thành công và bệnh ung thư của cô ấy đã thuyên giảm. Giờ đây, khi đến phòng khám bác sĩ chuyên khoa ung thư 6 tháng một lần để kiểm tra, cô ấy cảm thấy buồn nôn. Trong trường hợp này, các loại thuốc hóa trị là kích thích không điều kiện (UCS), nôn là phản ứng không điều kiện (UCR), phòng khám của bác sĩ là kích thích có điều kiện (CS) sau khi kết hợp với UCS và buồn nôn là phản ứng có điều kiện (CR).
Giả sử rằng các loại thuốc hóa trị mà Moisha dùng được tiêm qua ống tiêm. Sau khi vào văn phòng bác sĩ, Moisha nhìn thấy một ống tiêm và sau đó nhận thuốc. Ngoài văn phòng bác sĩ, Moisha sẽ học cách kết hợp ống tiêm với thuốc và sẽ phản ứng với ống tiêm với cảm giác buồn nôn. Đây là một ví dụ về điều hòa bậc cao (hoặc bậc hai), khi kích thích có điều kiện (phòng khám của bác sĩ) phục vụ để điều hòa một kích thích khác (ống tiêm). Thật khó để đạt được bất cứ điều gì trên điều kiện bậc hai. Ví dụ, nếu ai đó rung chuông mỗi khi Moisha nhận được một ống tiêm thuốc hóa trị trong phòng khám của bác sĩ, Moisha có khả năng sẽ không bao giờ bị ốm khi đáp lại tiếng chuông. Hãy xem xét một ví dụ khác về điều kiện hóa cổ điển.
Giả sử bạn có một con mèo tên là Tiger, nó khá là nghịch ngợm. Bạn để thức ăn cho mèo trong một ngăn tủ riêng, và bạn cũng có một dụng cụ mở hộp bằng điện rất đặc biệt mà bạn chỉ dùng để mở hộp thức ăn cho mèo. Trong mỗi bữa ăn, Tiger nghe thấy âm thanh đặc biệt của dụng cụ mở hộp điện (“zzhzhz”) và sau nó nhận được thức ăn. Tiger nhanh chóng biết rằng khi nó nghe thấy “zzhzhz”, nó sắp được cho ăn. Bạn nghĩ Tiger làm gì khi nghe thấy tiếng mở lon bằng điện? Nó có thể sẽ hào hứng và chạy đến chỗ bạn đang chuẩn bị đồ ăn cho nó. Đây là một ví dụ về điều hòa cổ điển. Trong trường hợp này, UCS, CS, UCR và CR là gì? Điều gì sẽ xảy ra nếu tủ đựng thức ăn của Tiger phát ra âm thanh? Trong trường hợp đó, Tiger nghe thấy tiếng “rít” (tủ), “zzhzhz” (tiếng mở hộp bằng điện), và sau đó nó nhận được thức ăn. Tiger sẽ học cách phấn khích khi nó nghe thấy tiếng 'ken két' của tủ. Việc ghép nối một kích thích trung tính mới (“tiếng kêu rít của tủ”) với kích thích có điều kiện (“zzhzhz”) được gọi là điều kiện bậc cao, hay điều kiện bậc hai. Điều này có nghĩa là bạn đang sử dụng kích thích có điều kiện của dụng cụ mở hộp để điều chỉnh kích thích khác: tủ kêu cót két (Hình 3). Thật khó để đạt được bất cứ điều gì trên điều kiện bậc hai. Ví dụ, nếu bạn rung chuông, mở tủ (“tút tút”), dùng dụng cụ mở hộp (“zzhzhz”), rồi cho Hổ ăn, Hổ có thể sẽ không bao giờ phấn khích khi nghe tiếng chuông đơn lẻ.