A análise quantitativa do comportamento começou com Burrhus Frederic Skinner, que inventou maneiras objetivas de medir e observar o comportamento. Sua criação mais significativa foi a caixa da câmara operante. Com o uso desse dispositivo, Skinner foi capaz de observar e manipular o comportamento de um animal medindo o número de respostas que ele produziu ao longo de um determinado período de tempo, chamado de taxa de resposta. Skinner descobriu que alguns eventos aumentaram a taxa de resposta, enquanto outros eventos a diminuíram. A taxa de resposta foi medida por um registrador cumulativo conectado à caixa da câmara operante.
O condicionamento operante foi descoberto pela primeira vez pelo psicólogo Edward Thorndike e se refere a um tipo de aprendizado pelo qual as consequências afetam o comportamento ou as respostas. De acordo com Thorndike, as respostas são fortalecidas por conseqüências favoráveis e enfraquecidas por conseqüências desfavoráveis. Thorndike se referiu a essa relação entre resposta e consequência como a Lei do Efeito, e sua descoberta estimulou muitos estudos experimentais em um ramo da psicologia chamado behaviorismo.
Skinner foi o primeiro psicólogo a conceber uma maneira de medir a lei do efeito de Thorndike. Ele projetou a caixa da câmara operante, que permitia que o comportamento de um animal fosse observado, manipulado e registrado. A caixa da câmara operante era usada para ratos e outros animais e foi construída de forma que certos comportamentos, como pressionar uma alavanca, resultassem em uma consequência como a entrega de comida. Skinner projetou um gravador cumulativo que pode medir as respostas, como pressionamentos de alavanca e taxa de resposta registrada. Ele manipulou fatores ambientais que afetavam a taxa de resposta e descobriu que alguns fatores aumentavam a taxa de resposta, enquanto outros a diminuíam.
O condicionamento operante demonstrou que a taxa de resposta é determinada por um estímulo discriminativo. Nesse tipo de condicionamento, o estímulo dita qual comportamento resultará em uma determinada consequência. Skinner se referiu ao estímulo discriminativo como um evento que precedeu um comportamento e chamou a relação entre o estímulo discriminativo, comportamento e consequência de contingência de três termos.
Os behavioristas estudam o comportamento controlando as relações entre a contingência de três termos. A manipulação dessas relações resulta em cinco resultados diferentes: reforço positivo, reforço negativo, punição, custo de resposta e extinção. Cada um desses resultados tem um efeito diferente na taxa de resposta.
O reforço positivo resulta em um aumento na taxa de resposta porque a resposta é seguida por um estímulo agradável. Da mesma forma, o reforço negativo causa um aumento na taxa de resposta; no entanto, isso ocorre porque ele cessa um estímulo negativo. A punição leva a uma diminuição na taxa de resposta porque a resposta resulta em um estímulo aversivo, enquanto o custo da resposta causa uma diminuição na taxa de resposta porque a resposta interrompe um estímulo positivo. A extinção causa uma diminuição no que era uma resposta reforçada porque essa resposta não é mais seguida por um reforçador.