El cerebro humano emite actividad eléctrica, es decir ondas que pueden ser medidas por un dispositivo llamado electroencefalograma (EEG). Cuando se analizan los resultados de un EEG, los científicos identifican ciertos patrones o frecuencias de ondas cerebrales. Cuando estamos despiertos producimos ondas alpha de velocidad media; estas ondas se ven claramente cuando una persona está en un estado de relajación; las ondas beta, mas rapidas que las alpha,  están presentes durante los estados de concentración o de trabajo mental. Las ondas theta, mas lentas que las alpha, se ven durante los momentos de somnolencia, ensoñación o sueño ligero. Un cuarto tipo de onda cerebral, llamada delta, la mas lenta, se presenta durante el sueño profundo.

Cuando la neuroplasticidad no funciona bien estas ondas presentan patrones irregulares. Esto se puede manifestar como falta de atención, impulsividad, estrés, depresión, ansiedad, falta de control de sí mismo, insomnio, dolor crónico y otras condiciones. Las personas ansiosas y estresadas tienen muy pocas ondas alpha y theta, mientras que los niños con déficit de atención suelen tener cantidades mayores de ondas  lentas y no presentan ondas beta más rápidas, necesarias para la concentración.