期刊《神经学家》（The Neuroscientist）2010年的一篇论文研究发现，经颅微电流刺激能促进血清素、γ-氨基丁酸和内啡肽的分泌， 这可以解释经颅微电流刺激疗法有效的病例。解剖模型计算机模拟分析预测， 经颅微电流刺激疗法会在大脑皮层结构或丘脑、岛叶和下丘脑等皮层下结构和脑干结构中产生显着的电流。2002年出版的专着《"The science behind cranial electrotherapy stimulation"》引用了126例科学研究，包括人身试验和29例动物试验。约有14