CES的治疗原理实质上是通过（nie四声）颞部向颅骨传递特殊专利波形，直接刺激主管心理及情绪活动的大脑、下丘脑、边缘系统及网状结构系统。
1)促使其分泌释放能够调节个体情绪与认知的各种神经介质，如内源性玛啡肽（具有镇静和产生欣快感的效果，个体的免疫系统能够得以强化），乙酰胆碱（提高信息传递速度，增强大脑记忆能力，全面改善脑功能），5-（qiang三声）羟色胺（在脑内可参与多种生理功能及病理状态的调节）。　
2)影响和改善异常的脑电波，使之从不正常的状态回归到正常的状态。显著增强了脑电α波（大脑放松状态）功率，降低了脑电δ波（大脑困倦疲劳状态）功率。　　
3)迅速降低应激激素的分泌。
4)迅速改善生理信号，如心率、血压、肌肉紧张度、皮电、皮温。从而有效的控制紧张焦虑抑郁，调节情绪状态。
相关的实验研究发现，CES能够有效地提高大脑血清素、去甲肾上腺素和多巴胺水平，提高具有镇静作用的内啡肽的分泌量，并减少了皮质醇水平含量。