刺激分化和刺激泛化区别在于对刺激的反应不同。刺激分化是指通过选择性强化和消退使有机体学会对CS和与CS相类似的刺激做出不同反应的过程。刺激泛化是指条件作用的形成使有机体习得了对某一刺激做出特定的行为反应，因此也就可能对类似的刺激做出同样的行为反应。
通过选择性强化和消退使有机体学会对CS和与CS相类似的刺激做出不同反应的过程，称为刺激分化。刺激泛化和刺激分化是互补过程。借助于刺激泛化可以将学习扩展到原初的特定刺激以外，而借助于刺激分化则可以针对不同的情境做出不同的恰当反应，从而避免盲目泛化。
在巴甫洛夫的实验中，当狗学会对一个高音产生唾液分泌反应以后，一个稍低一点的音调也会诱发它的唾液分泌反应，这种CR自动扩展到CS以外的其他刺激上的现象，叫做刺激泛化。
刺激泛化不只是一种实验现象，它在解释条件性情绪反应和习得的恐惧时都有重要的作用。小孩如果曾在牙医那儿有过痛苦的体验，就会对牙医，看牙时坐椅子，相关的器械以及牙医的白外罩有一种恐惧。激泛化所引起的泛化反应有时是不准确的，因此需要刺激分化。
