Neurofeedback maakt gebruik van de principes van operante conditionering, een vorm van leren waarbij gebruik wordt gemaakt van beloning. Beloning van de hersenen vindt plaats met beeld en/ of geluid, waarbij het niet zozeer van belang hoe deze beloning er uit ziet (film, spelletje, beloningsbalkje in beeld), maar het met name van belang is dat de beloning precies op de momenten plaatsvindt wanneer de hersenen de gewenste hersenactiviteit vertonen. Alleen op deze manier kunnen de hersenen de relatie leggen tussen het vertonen van gewenste hersenactiviteit en de beloning.