刺激持续时间（stimulus duration）是指刺激变量的一种。在刺激一反应中，增加或延长刺激的时间，即产生刺激的时间累积。一般认为，反应时间因刺激强度（既指力学上的强度，也包括其他类似因素，如视觉刺激的光强、空间面积、时间久暂及两个以上刺激的累积等）不同而异。

研究表明，刺激的时间对反应时间的影响可代替刺激物理强度的效果。如弗罗贝格把放在阅读距离处的一方块白纸上所反射的日光作为刺激，并逐渐加长它的呈现时间，以观察被试的反应时间。结果发现，当呈现时间分别为3、6、12、24、48毫秒时，反应时间分别为19l、189、187、184、182毫秒，即刺激时间越长，反应时间越短。但这种效果是有限制的，若呈现时间再加长，则反应时间并不再减小。