Hay varias teorías que explican como funciona el EMDR, pero ninguna ha sido comprobada todavía. Dado que el EMDR no es "solamente movimientos oculares", exige un profesional clínico debidamente capacitado. EMDR es un tratamiento complejo que exige que se tome la historia del paciente, una evaluación apropiada, el desarrollo de una relación terapeuta-cliente empática y la preparación para el EMDR. Los movimientos son hechos en conjunto con la psicoterapia para ayudar al cliente a integrar los traumas "metabolizados".
Cuando tenemos alguna experiencia traumática parece que el cerebro no logra procesar el evento, y el incidente se queda en nuestro cerebro como un tipo de "nudo neurológico". Cuando pedimos al cliente que recuerde algún evento, situación, sensación traumática, y le ayudamos a mover los ojos de determinada manera, parece que el cerebro recibe la ayuda que necesita para poder procesar el hecho y archivarlo. Se pierde la carga negativa asociada al evento, y muchas veces se recuperan los recuerdos positivos vinculados a ello que antes no se podían percibir. Muchas personas tienen la sensación que el recuerdo ahora ya es parte del pasado, y que ya no molesta cuando se acuerdan de lo mismo. Una cliente una vez dijo en relación al procesamiento de un recuerdo de abuso sexual: "duele, pero ya no hiere". Hace poco, la Dra. Shapiro dijo que fue un error haber nombrado a la técnica "Movimientos Oculares" ya que se ha descubierto otras formas de estimulación bilateral que funcionan bien, tales como la estimulación auditiva o táctil. Para algunos clientes, esas formas han sido más beneficiosas porque no logran mover los ojos en el ritmo apropiado mientras piensan en el recuerdo.