实际上，催眠与大脑运作非常有关系。根据一些催眠神经生理学方面的研究发现为我们科学的理解催眠提供了一定的基础。Maquet等应用PET研究催眠状态下神经解剖功能，将催眠状态及催眠伴有对愉快事件想象这两种状态与清醒状态进行对照，发现催眠状态下有广泛脑激活，主要在左侧。
结果提示催眠状态不同于清醒状态，楔前叶钝化是区别催眠状态和清醒状态视觉心象的重要征象；催眠状态也不同于快速眼动期（REM）睡眠，前者激活的部位主要在脑皮层，而没有出现REM睡眠状态下脑桥、丘脑、扁桃体的激活；催眠状态与精神分裂幻想也是不同的，后者缺乏皮质下及边缘旁系统的激活，也缺乏前额外侧皮质的激活。Rainville等在研究催眠引导和催眠暗示下脑活动机制时发现枕叶的血流增加，这可能与深度放松与觉醒减低有关，跨形式抑制的减低易化了想象这种视觉加工，这些都是与意识改变相关的；而催眠暗示导致感知改变主要是左侧额叶血流的增加，则反映了在暗示、工作记忆以及从上到下重新诠释感知过程中语言的干预中介作用。
这些都证明了催眠具有神经生理学基础，催眠状态时，个案虽然看上去昏昏欲睡，大脑实际上处于明确的觉醒状态，是一种清醒的意识状态。
A．意识的转换
催眠是将一个人从主意识状态被引导进入潜意识状态。
主意识：自己能够意识到的观念、意象或情感等心理活动，所以有人说逻辑、思考、分析为主意识。
潜意识：不为个体所觉察的思想、观念、欲望等心理活动。
B．脑波的转变
由于脑细胞的活动，造成电位差而形成脑波。现今脑波分为α波、β波、θ波、δ波。人们在任何时候的意识状态，皆有四种不同类型的脑波，而每种脑波的类型有其独特的特质。
β波：
Δ.清醒时的正常情况下大脑动作波
Δ.有意识的思考和专注
Δ.注意力集中于外在感官世界
大脑处于解决实际问题上
α波：
Δ.白日梦
Δ.幻想
Δ.视觉冥想
Δ.心不在焉
身体松弛、打开心窗、愿意坦然授受的心灵状态
θ波：
Δ.潜意识
Δ.存贮有极丰富的记忆、知觉和情绪
能够掌控我们的态度、期望、信念和行为
δ波：
Δ.深睡
供给我们恢复体力的睡眠
