Lorsque l'on mesure l'activité cérébrale d'une personne placée en état d'hypnose au moyen d'un électroencéphalogramme, on observe que l'activité électrique du cerveau de celle-ci émet des ondes dites "Alpha", qui caractérisent un état dans lequel notre conscience se tourne davantage vers l'intérieur de nous-même. Ces ondes Alpha sont également présentes pendant la phase de sommeil paradoxal, où le subconscient produit les rêves que nous vivons chaque nuit.

Aujourd'hui, les neurosciences et les IRM permettent des mesures plus poussées encore, qui montrent clairement l'activité de plusieurs zones cérébrales lors d'une mise en état hypnotique.

Bien que cela soit différent de l'état de veille ordinaire, la personne hypnotisée demeure parfaitement consciente de ce qu'elle vit : elle sait où elle se trouve et ce qu'elle est en train de faire. Même si celle-ci présente, en apparence, des signes propres au sommeil tels que les paupières fermées, le calme ou l'immobilité, elle demeure sensible à tout son environnement, entend les bruits extérieurs et demeure interactive dans ses rapports avec le praticien conduisant la séance.