Fascynującym przejawem zjawisk psychoneuroimmunologicznych jest uczenie odpowiedzi immunologicznej. Pawłow podając pokarm głodnym psom równocześnie z dźwiękiem dzwonka nauczył je poprzez warunkowanie klasyczne ślinić się na sam dźwięk dzwonka. Istnieje ponad 100 przykładów z literatury uczenia (warunkowania) układu odpornościowego reakcji na obojętny bodziec zarówno zmniejszeniem, jak i zwiększeniem odpowiedzi odpornościowej.

Jednym z najczęściej cytowanych przykładów jest doświadczenie Adera i Cohena (Ader, 1982; 1991; 1995), gdzie grupie świnek morskich ze szczepu z wrodzoną tendencją do zapadania na chorobę autoimmunologiczną z nadmiernej czynności układu odpornościowego (toczeń) podano lek - cyklofosfamid, równocześnie z obojętną farmakologicznie wodą z sacharyną. Cyklofosfamid jest lekiem zmniejszającym aktywność immunologiczną organizmu i dlatego zmniejsza objawy chorób autoimmunologicznych (gdzie układ odpornościowy zwraca się przeciw własnemu organizmowi). Lek ten dla układu odpornościowego świnek morskich był tym, czym pokarm dla ślinianek psów Pawłowa (bodźcem bezwarunkowym) i wywoływał obniżenie aktywności nadmiernie pobudzonych komórek odpornościowych (jak pokarm wywoływał ślinienie u psów). Woda z sacharyną była jak dźwięk dzwonka (obojętnym bodźcem warunkowym). Po kilkakrotnym równoczesnym podawaniu cyklofosfamidu z wodą z sacharyną (warunkowanie), podawanie samej sacharyny z wodą powodowało taki sam rezultat, jak podawanie cyklofosfamidu - zmniejszenie odpowiedzi immunologicznej. Układy odpornościowe tych świnek morskich nauczyły się zmniejszać swoją nadmierną aktywność i choroba autoimmunologiczna, do której były genetycznie predysponowane, występowała znacznie później, niż w grupie kontrolnej, która nie podległa warunkowaniu, a otrzymała takie same dawki cyklofosfamidu i sacharyny. To nie woda z sacharyną spowodowała różnicę, tylko to, czego nauczył się ich układ odpornościowy.

Innym fascynującym zjawiskiem jest to, że można nauczyć układ odpornościowy odrzucenia wszczepionego nowotworu złośliwego w uwarunkowanej reakcji na zapach kamfory (Ghanta, 1990). Pomyślne doświadczenia z warunkowaniem odpowiedzi immunologicznej przeprowadzono też u ludzi (Bovgjerg, 1990).