В основе выработки условного рефлекса лежит формирование временной связи между корковыми представительствами условного и безусловного раздражителя. Эта связь замыкает образующуюся рефлекторную дугу. Формирование временной связи происходит следующим образом. Сначала, в ответ на условный раздражитель у животного возникает ориентировочный рефлекс, который на уровне ЦНС проявляется в распространении возбуждения практически по всей коре (стадия генерализации). Поскольку безусловный раздражитель сильнее, его представительство в коре притягивает возбуждение с представительства условного раздражителя (стадия концентрации возбуждения). Со временем, при неоднократном повторении путь распространения возбуждения с коркового очага условного раздражителя к безусловному преобразуется во временную связь (стадия специализации).