Die Problembox – auch Problemkasten – ist eine Experiemntalsituation, die von Edward Lee Thorndike entwickelt wurde, und ein Gefängnis für eine Tier – in diesem Fall eine Katze – darstellt. Die gefangene Katze wollte natürlich aus dieser Gefangenschaft entfliehen, wobei es in diesem Gefängnis es mehrere Hebel gab, der durch einen intelligenten Mechanismus die Tür öffnete. Es wurde dem Tier also ermöglicht, durch das Betätigen dieses Hebels aus dem Gefängnis zu entkommen und an Futter zu gelangen, das Thorndikevor den Käfig stellte, um der Katze einen Anreiz zu bieten, aus dem Gefängnis zu entkommen. Sobald Thorndike die Katze in den Käfig setzte, beschwerte sich das Tier über den Freiheitsentzug durch Kreischen, Kratzen und Beißen. Wahllos versuchte die Katze sich aus dem Käfig zu befreien, wobei das Futter nur eine untergeordnete Rolle spielte, d. h., es war dem Tier wichtiger, sich aus der Gefangenschaft zu befreien. Nach einiger Zeit betätigte das Tier zufällig den richtigen Hebel und gelangte in die Freiheit. Wenn es die Katze einmal aus Zufall geschafft hatte, den richtigen Hebel zu betätigen und dadurch die Freiheit zu gewinnen, gelang es ihr in weiteren Versuchen immer schneller, den richtigen Hebel zu betätigen. Thorndike bezeichnete positiv, angenehme Konsequenzen auf eine Handlung als Satisfier und negativ, unangenehme Konsequenzen auf eine Handlung als Annoyer. In diesem Fall war das Öffnen der Tür durch das Betätigen des Hebels für die Katze ein Satisfier, da sie dadurch Befriedigendes (Futter oder Freiheit) erhielt.
Lernen findet daher nach Thorndike dann statt, wenn erfolglose Verhaltensweisen, die nicht zu einer erwünschten Konsequenz führen, seltener oder gar nicht mehr gezeigt werden und solche Verhaltensweisen, die zu einer gewünschten Konsequenz führen, häufiger auftreten. Verhaltensweisen oder Reaktionen, die bestimmte Folgen haben, dienen also als Mittel oder Instrument, den Organismus in der Wiederholung eben dieses Verhaltens zu bestärken oder zu entmutigen. Ob ein Verhalten in Zukunft häufiger gezeigt wird, hängt demnach von den Konsequenzen der Reaktionen bzw. dem Ergebnis auf das Verhalten ab. Solche Verhaltensweisen ergeben zunächst zufällig eine gewünschte oder erfolglose Konsequenz, d.h., sie entstehen nicht durch Denken, sondern durch Zufall beim Ausprobieren.
Siehe dazu auch Operante Konditionierung – Videos.