Temporaalinen vierekkäisyys syntyy, kun kaksi ärsykettä koetaan ajallisesti lähekkäin ja sen seurauksena voi muodostua assosiaatio. Pavlovilaisessa ehdollistumisessa ehdollistuneen ärsykkeen (CS) ja ehdollistumattoman ärsykkeen (US) välisen assosiaation voimakkuuteen vaikuttaa pitkälti ajallinen samanaikaisuus. Operanttisessa ehdollistumisessa ajallinen samanaikaisuus vaikuttaa suurelta osin myös operatiivisen käyttäytymisen ja vahvistimen/rangaistajan väliseen assosiaatioon. Taikauskoinen käyttäytyminen tapahtuu käyttäytymisen ja kyseisestä käyttäytymisestä riippumattoman vahvistimen/rangaistavan välisestä ajallisesta samanaikaisuudesta.
Hyödynnät ajallisen samanaikaisuuden näkökohtia joka kerta, kun teet kausaalisen arvion. Esimerkiksi kun vatsasi järkyttyy, yrität tyypillisesti selvittää, miksi. Kun yrität löytää vatsakipusi syyn, on todennäköisempää, että syytät siitä kiinalaista ruokaa, jonka söit aiemmin samana iltapäivänä, kuin pikaruokaa, jonka söit viikkoa aiemmin. Tämä johtuu siitä, että söit kiinalaista ruokaa ajankohtana, joka oli lähempänä vatsakipusi esiintymistä.