Le neurofeedback agit en améliorant les déséquilibres concernant les ondes cérébrales. Ces dernières sont décomposées en plusieurs « familles » d’ondes, selon la fréquence de leurs oscillations pendant une seconde. Ainsi, on trouve des ondes lentes, comme les ondes Delta, Theta et Alpha, et des ondes plus rapides, comme les ondes Bêta et haut Bêta. Les ondes lentes sont générées quand on ne fait rien de spécial, comme c’est le cas quand vous êtes assis à regarder la nature par exemple (le réseau par défaut du cerveau est alors activé), quand on se relaxe, quand on est sous hypnose, quand on porte son attention à l’intérieur de soi (introspection, recherche d’évènements en mémoire, méditation), ou quand on dort. Les ondes lentes permettent, entre autre, la flexibilité mentale, elles sont très importantes pour l’équilibre du comportement.
Un des paramètres qui pourrait expliquer l’efficacité du neurofeedback, selon Martin Arns, un expert des pays bas, est l’amélioration de la qualité du sommeil. Le sommeil est en effet crucial pour le développement du cerveau, pendant l’enfance et l’adolescence, et également pour sa régénération. Il a aussi un rôle dans la consolidation des informations en mémoire à long terme, mais également dans la sécrétion de certaines hormones qui permettent la croissance, la régulation pondérale etc. Le manque de sommeil pourrait être une des causes principales du trouble de l’attention avec ou sans hypercativité. Sur le QEEG, le manque de sommeil peut se refléter, dans certains cas, par une carence d’ondes lentes et montrer ainsi un état de fatigue générale.