El EMDR se basa en cómo una persona con ayuda de sus dedos, con estimulación táctil o auditiva, se busca que la persona realiza movimientos oculares rápidos. Cuando nos basamos en la teoría del Procesamiento Adaptativo de Shapiro, vemos que el cerebro asimila los eventos que vivimos de forma innata, depositando esa información en las redes de memoria. La base neural del efecto EMDR, se basa en la despotenciación de las sinapsis de la memoria del miedo en la amígdala. Esto se consigue al lograr evocar un estado cerebral similar al del sueño de ondas lentas. Esta estimulación cerebral aumenta significativamente la potencia de un ritmo natural de baja frecuencia en las áreas de memoria del cerebro. Al unirlas, se provoca una desactivación de los receptores, inhibiendo así los trastos de la memoria del miedo. La base es modificar la estructura física del cerebro para modificar los recuerdos almacenados problemáticamente. Esto, parte de provocar un cambio en cómo se ha procesado la información.
La amígdala se encarga de ser un “sistema de alarma”, nos genera emociones antes de que seamos conscientes de aquello que la está provocando. Es el primer mecanismo del cuerpo que funciona para ponernos alerta y movilizarnos ante un peligro futuro y previamente asociado. El hipocampo nos pone en contexto, dándole información al córtex prefrontal para que la información se procese. Por lo que la amígdala, en este caso, actúa de forma previa a que se integre por parte de la corteza.
Al generar este cambio mecánico en el rastro de la memoria, permite que se incorpore al sistema de memoria normal, evitando las emociones extremas antes asociadas al estímulo. La amígdala, el hipocampo y el córtex prefrontal, se relacionan con la memoria, el procesamiento de la información y el aprendizaje, que funcionan de forma independiente, pero integrada.