Die Methode basiert auf der Annahme, dass traumatische Erlebnisse in einem dysfunktionalen Zustand im Gehirn gespeichert werden, was zu anhaltenden emotionalen und kognitiven Belastungen führt. Diese Erinnerungen sind häufig nicht ausreichend verarbeitet, wodurch sie weiterhin als bedrohlich wahrgenommen werden. EMDR soll den natürlichen Verarbeitungsmechanismus des Gehirns anregen, sodass die belastenden Erinnerungen in eine weniger belastende Form integriert werden. Innerhalb einer EMDR-Sitzung werden die Patient:innen angeleitet, sich an ein belastendes Erlebnis zu erinnern, während gleichzeitig die bilaterale Stimulation folgt. Diese Stimuli sollen die neuronale Aktivität im Gehirn auf eine Weise beeinflussen, die das Erinnerte von der emotionalen Last befreit. Dies passiert durch den Prozess, der die neuronale Vernetzung und die Verarbeitung von Emotionen fördert, ähnlich dem, was während des REM-Schlafs passiert.

Die neurobiologischen Grundlagen von EMDR legen nahe, dass die bilaterale Stimulation die Aktivität in bestimmten Hirnregionen beeinflusst, die mit der Verarbeitung von Emotionen und Erinnerungen verbunden sind. Insbesondere wird angenommen, dass EMDR die Kommunikation zwischen der rechten und linken Gehirnhälfte fördert, was zu einer besseren Integration von traumatischen Erinnerungen führt. Diese Integration kann helfen, die emotionale Belastung zu reduzieren und die Verarbeitung von Erlebnissen zu erleichtern.

EMDR hat sich wissenschaftlich als wirksam erwiesen und wird auch bei anderen psychischen Erkrankungen, wie bspw. Angststörungen, Depressionen, extremen Trauerreaktionen oder Zwängen angewendet.