對非橫紋肌組織的條件反射已經開展了相當多的研究工作。胃的環形非橫紋肌在胃部的食物排空以後開始有節律的收縮運動。這些所謂的飢餓收縮充當了我們熟悉的最有力的一般刺激。這些刺激開創了通常所謂的探求性（exploratory）人體反應。在得到並吃了食物以後，胃的收縮才平息下來。完全可以改變胃的這些反應的規律，使之適應於我們正常的用餐時間。撫養得當的嬰兒每隔3小時餵食一次，嬰兒往往就在3小時間隔結束時醒過來並開始躁動不安或啼哭。現在把餵食的時間改為4小時一次，幾天以後，嬰兒也就會在4小時結束時醒過來。
這個領域內所作的最令人感興趣的實驗之一便是凱森對瞳孔反射所作的試驗。在眼睛裡有兩組非橫紋肌纖維。當輻射狀肌肉收縮時瞳孔便擴大，當環形肌肉或括約肌收縮時瞳孔便縮小。這種無條件反應公式是：
如同在其他各種反射中一樣，這裡也發生刺激的替代現象。當我們增加或減少光的強度對被試視網膜進行照射時，同時用電鈴或蜂鳴器刺激被試，結果會使被試形成條件反射，即單獨用聲音刺激也會引起被試的瞳孔收縮或者擴大。