Warunkowanie wyższego rzędu zwane także warunkowaniem wyższego poziomu, warunkowaniem łańcuchowym lub sekwencyjnym – termin odnoszący się głównie do warunkowanie instrumentalnego w mniejszym stopniu warunkowania klasycznego. thumb|150px|right|Grzebacz poszukuje miejsca na gniazdo thumb|150px|right|Gniazdo gotowe thumb|150px|right|Z gąsienicą nie ma problemów, łapie się tak, aby można było zachować równowagę thumb|150px|right|Pasikonik musi mieć zachowane czułki thumb|150px|right|I wszystko może zacząć się od nowa Przy jednym i drugim typie warunkowania bodziec warunkowy możemy poprzedzić innym, obojętnym, który po kilku skojarzeniach stanie się kolejnym bodźcem warunkowym. Podczas generalizacji zwierzę zareaguje na osobne bodźce (na pierwszy albo drugi). Podczas różnicowania można uzyskać reakcję na określoną sekwencję bodźców. Na przykład jeśli pies nauczył się kojarzyć czerwoną lampkę z pojawieniem się pokarmu, to zacznie się ślinić. Możemy przed zapaleniem lampki włączyć dzwonek i po kilku próbach pies będzie się ślinić także na dźwięk dzwonka. Jeżeli teraz nie nastąpi wzmocnienie pies zauważy, że po dzwonku jeszcze powinna zaświecić się lampka. Po utrwaleniu, w odpowiedzi na dzwonek wystąpi przede wszystkim reakcja orientacyjna a wzmożone ślinienie dopiero na sygnał lampki.