EMDR teorisinin altyapısını oluşturan Adaptif Bilgi İşleme Modeline göre beyin, fizyolojik temelli bir sistemle, her yeni deneyim aracılığı ile kendisine ulaşan bilgiyi işler ve işlevsel hale getirir. Duygu, düşünce, duyum, imge, ses, koku gibi bilgiler işlenip ilişkili anı ağlarına bağlanarak bütünleşir. Böylece o deneyimle ilgili öğrenme gerçekleşir. Edindiğimiz bilgiler gelecekte tepkilerimizi uygun bir şekilde yönlendirmek üzere depolanmış olur.

Bu sistem normal çalıştığında ruh sağlığını ve insan gelişimini öğrenme yoluyla desteklediği için adaptif, uyumlu bir mekanizma olarak kabul edilir.

Travmatik veya çok fazla rahatsız eden olaylar yaşandığında bu sistem bozuluyor gibi gözükmektedir. Yeni bilgi işlenip mevcut anı ağına entegre olmaz. Deneyimi anlamlandırabilmek için anı ağlarındaki işlevsel bilgilerle bağlantı kurulamaz ve akıl sağlığına uygun sonuçlar çıkarılamaz. Sonuç olarak öğrenme gerçekleşmez. Duygular, düşünceler, imgeler, sesler, beden duyumları yaşandığı haliyle depolanır. Bu nedenle bugün yaşanan bazı durumlar bu izole kalmış anıları tetiklerse, kişi o anının bir kısmını ya da bütününü yeniden yaşar gibi etkilenir. 

EMDR’ye göre rahatsızlıkların, olumsuz duygu, düşünce, davranış ve kişilik özelliklerinin arkasında uyum bozucu, işlev bozucu, işlenmeden ve izole bir şekilde depolanmış bu tür anılar yatar. Kişinin kendisi ile ilgili olumsuz inançları (örn: Ben aptalım), olumsuz duygusal tepkileri (başaramamaktan korkma) ve olumsuz somatik tepkileri (sınavdan önceki gece karın ağrısı) problemin kendisi değil, semptomları, bugünkü dışavurumlarıdır. Bu olumsuz inanç ve duygulara yol açan işlenmemiş anılar şimdiki zamandaki olaylar tarafından tetiklenmektedir.

Doğal afetler, büyük kazalar, kayıplar, savaş, taciz, tecavüz gibi önemli travmaların yanı sıra, başta çocukluk çağı olmak üzere her yaşta yaşanan ve etkisi travmatik olan her tür yaşantı; günlük hayatta aile, okul, iş çevresinde yaşanan olumsuz olaylar, şiddete maruz kalmalar, aşağılanmalar, reddedilmeler, ihmal ve başarısızlıklar işlenememiş anılar arasında yer alabilirler.

EMDR, bu tür izole anıların işlenmesini sağlayan fizyolojik temelli bir terapidir. Beynin zamanında yapamadığı işlemi yapmasını sağlar. Kilitli kalmış anı ile diğer anı ağları arasında ilişki kurulması, öğrenmenin sağlanarak bilginin adaptif bir şekilde depolanması mümkün olur. Danışan artık rahatsız olmaz ve anıyı yeni ve sağlıklı bir perspektiften görür.

EMDR terapisi ile sadece semptomlar ortadan kalkmaz. Yeni bakış açısının kazandırdığı pozitif inançlar ve olumlu duygular kişinin kendisine, ilişkilerine, dünyaya bakışını da olumlu yönde değiştirip kişisel gelişim sağlar.