El Segundo Sistema de Señales es un concepto propuesto por Pávlov, quien consideraba que que muchos comportamientos humanos son más complejos que un sistema de reflejos condicionales simples en un modelo "estimulo/respuesta" lineal. En el Homo sapiens, Pávlov consideró que se produce un salto cualitativo respecto al Primer Sistema de Señales; en el humano la cuestión ya no se restringe solamente a reflejos condicionales o a estímulos que funcionan de manera sustitutiva directa de la realidad.
La complejidad de las funciones psicológicas humanas facilitaría un segundo sistema de señales, el lenguaje verbal o simbólico. En éste las sustituciones a partir de los estímulos parecen ser infinitas y, sin embargo, altamente ordenadas (lógicas), Pavlov postula tal capacidad del segundo sistema de señales, en gran medida, debido a considerar que en el ser humano existe una capacidad de autocondicionamiento (aprendizaje dirigido por uno mismo) que, aunque parezca contradictorio, le es liberador: el ser humano puede reaccionar ante estímulos que él mismo va generando y que puede transmitir.