As crias de muitas espécies nascem relativamente indefesas: em pássaros, ratos, gatos, cães e primatas, o recém-nascido ou recém-nascido é totalmente dependente dos seus pais. Estas são espécies altriciais. Em outras espécies, tais como aves domésticas, patos, gansos, ungulados e cobaias, o recém-nascido ou recém-nascido está em um estágio mais avançado de desenvolvimento. Estas são espécies precoces, e as suas crias são capazes, entre outras coisas, de caminhar independentemente em poucos minutos ou horas após o nascimento e, portanto, de vaguear longe dos seus pais. Como os mamíferos são dependentes das mães para se alimentarem, e mesmo as aves ainda dependem da orientação e proteção dos pais, é importante que o recém-nascido precoce não se perca desta forma. O fenômeno do imprinting filial assegura que, em circunstâncias normais, o bebê precoce forma um apego à mãe e nunca se afasta muito.
Embora o imprinting tenha sido estudado pela primeira vez pelo inglês Douglas Spalding no século XIX, Konrad Lorenz é geralmente, e com razão, creditado por ter sido o primeiro não só a experimentar o fenômeno, mas também a estudar suas implicações mais amplas. Lorenz descobriu que um patinho jovem aprende a seguir o primeiro objecto em movimento que vê nos primeiros dias após o nascimento. Em circunstâncias naturais, este objecto seria a a ave mãe; mas Lorenz descobriu que ele próprio poderia servir como um substituto adequado, e que uma ave jovem está aparentemente igualmente pronta para seguir um modelo de outra espécie ou uma bola vermelha brilhante. Lorenz também descobriu que tal impressão afetou não apenas a seguinte resposta do bebê, mas também muitos aspectos do comportamento posterior do jovem pássaro, incluindo suas preferências sexuais como adulto.
Imprinting, como a aprendizagem do canto, envolve um período sensível durante o qual o jovem animal deve ser exposto a um modelo, e a aprendizagem que ocorre neste momento pode não afetar o comportamento até alguma data posterior. Em outras palavras, pode-se distinguir entre um processo de aprendizagem perceptiva ou observacional, quando o animal jovem está aprendendo a identificar as características definidoras do outro animal ou objeto ao qual está exposto, e a forma pela qual esta aprendizagem observacional afeta mais tarde o comportamento. No caso da aprendizagem do canto, a observação estabelece um modelo que a ave aprende então a combinar. No caso do imprinting, a observação estabelece, na frase de Lorenz, um modelo de companheiro, para o qual o animal posteriormente dirige uma variedade de padrões de comportamento social.
Com o imprinting, como com a aquisição do canto, pode-se perguntar porque é que a aprendizagem deve ser necessária. Não seria mais seguro assegurar que o filhote ou cordeiro reconhecesse inatamente sua mãe? Existem, de fato, restrições genéticas na gama de estímulos aos quais a maioria dos animais precoces se imprime. Um modelo de ave da selva birmanesa (espécie cuja domesticação produziu galinhas domésticas) serve como um objeto de imprinting mais eficaz para um pintinho jovem do que uma bola vermelha; há até mesmo evidência de que o imprinting neste último caso envolve circuitos neurais diferentes daqueles envolvidos no imprinting para estímulos mais naturais. No entanto, é claro que as restrições inatas não são muito apertadas e que uma grande quantidade de aprendizagem ocorre normalmente. A explicação mais plausível, como no caso da aprendizagem de canções, é que o imprinting envolve alguma medida de identificação individual. Lorenz argumentou que uma das características únicas do imprinting era que ele envolvia a aprendizagem das características de uma espécie inteira. É verdade que o imprinting resulta no animal direcionando seu comportamento social e de acasalamento para outros membros de sua própria espécie, e não necessariamente para os indivíduos particulares aos quais ele foi exposto quando o imprinting ocorreu. Mas o aprendizado geralmente envolve alguma generalização para outras instâncias, e não parece haver nada peculiar ao imprinting aqui. A função primária do imprinting, entretanto, é permitir ao animal jovem reconhecer sua própria mãe entre os outros adultos de sua espécie. Isto sem dúvida é particularmente importante no caso de animais como as ovelhas, que vivem em grandes rebanhos. Somente o aprendizado poderia produzir este resultado.
Há também um elemento importante de reconhecimento individual em pelo menos alguns casos de efeitos do imprinting sobre o comportamento sexual. Experiências com codornizes japonesas têm mostrado que suas preferências sexuais como adultos são influenciadas pelos indivíduos precisos a quem estão expostos em idade precoce. A sua companheira preferida é parecida, mas não demasiado, com os indivíduos em quem se imprimiu. A preferência por alguma semelhança presumivelmente assegura que eles tentam acasalar com membros de sua própria espécie. A preferência por alguma diferença é quase certamente um mecanismo para reduzir a consanguinidade, uma vez que as aves jovens normalmente se imprimem nos seus próprios parentes imediatos.
A diferença entre o imprinting e a aprendizagem do canto reside nas consequências da aprendizagem observacional. O efeito do imprinting é a formação de várias formas de apego social. Mas que mecanismo faz com que o filhote ou patinho siga sua mãe? Lorenz pensou que o imprinting não era recompensado, mas a tendência de uma ave jovem de seguir um objeto no qual foi imprintado no laboratório pode ser melhorada recompensando a ave com alimento. As recompensas também ocorrem fora do laboratório: a galinha mãe não só arranha a comida para os seus filhotes, como também fornece uma fonte de calor e conforto. Além disso, o seguimento também é recompensado por uma redução da ansiedade. À medida que os pintos se desenvolvem nos primeiros dias de vida, eles mostram um medo crescente de objetos desconhecidos; eles aliviam essa ansiedade, evitando objetos novos e aproximando-se de um objeto familiar. Este último objeto deve ser aquele ao qual eles já foram expostos – em outras palavras, aquele sobre o qual eles já se imprimiram. A impressão funciona porque as aves recém-nascidas não mostram medo de objetos desconhecidos, talvez porque algo só possa ser desconhecido por contraste com outra coisa que é familiar. Pelo contrário, as aves recém-eclodidas são atraídas por objectos salientes, especialmente os que se movem. Uma vez que um determinado objecto tenha sido estabelecido como familiar e as suas características identificadas, diferentes objectos serão discriminados a partir dele. Estes serão percebidos como relativamente desconhecidos e, portanto, provocarão ansiedade e a tentativa de se aproximarem o mais possível do objecto mais familiar. A impressão da ave jovem num objecto encerra necessariamente a possibilidade da sua impressão nos outros, uma vez que estes serão sempre relativamente menos familiares. Assim, há normalmente um período relativamente restrito nas primeiras horas ou dias de vida durante os quais o imprinting pode ocorrer. A única maneira de prolongar esse período é confinar a ave recém nascida a uma caixa escura onde ela não é exposta a estímulos; impedida de imprinting durante esse período de confinamento, a ave imprime no primeiro objeto saliente que ela vê depois de emergir.