Ein menschliches Gehirn besteht aus ungefähr 100 Milliarden Nervenzellen, auch Neuronen genannt, die über Synapsen miteinander verbunden sind und miteinander kommunizieren. Millionen von Gehirnzellen schalten sich zusammen und handeln als Netzwerke, wobei sie messbare elektrische Impulse aussenden, die wellenförmig dargestellt werden können. Art (Frequenz) und Intensität (Amplitude) dieser Wellen werden durch unsere Stimmung und Umgebung beeinflusst.
Die Hirnwellen, also die Signale der Netzwerke, die gemeinsame elektrische Muster erzeugen, können seit den 1920er Jahren im -> EEG gemessen werden. Sie werden in Hertz, also Schwingungen pro Sekunde, dargestellt, die Frequenzen reichen von 0,5 Hz (Deltawellen im Tiefschlaf) bis zu über 100 Hz (Gammawellen bei Spitzenleistung, aber auch während Angstzuständen oder Hyperaktivität).
Während eines bestimmten Geisteszustands wie Schlafen, Aufwachen, Kreativität oder Stress erzeugen Gehirne im Allgemeinen die gleiche Art von Aktivität, also die gleichen Hirnwellen. Daher werden die Hirnwellen in Frequenzbereiche oder Frequenzbänder eingeteilt, von denen jedes für bestimmte Funktionen verantwortlich ist. Sie heißen Alpha-, Beta-, Theta-, Delta- und Gammawellen. In beiden Hirnhälften treten dieselben Frequenzen auf.
Bei Depressionen, Angst- oder Schmerzzuständen, bei ADHS und ADS sowie weiteren psychischen Vorkommnissen wird meist eine von der Norm abweichende Hirnaktivität gemessen. Dies bringt häufig Probleme im sozialen und persönlichen Umfeld mit sich, kann aber auch verstärkte Kreativität, Intuition oder Einfühlungsvermögen hervorrufen.
Bei körperlichen und geistigen Spitzenleistungen treten vermehrt Gammawellen im Bereich von 38 bis 100 Hz auf. Informationen werden schnell aufgenommen und verarbeitet, Entscheidungen unverzüglich getroffen. Diese Wellen wurden als letzte entdeckt, weil sie eine niedrige Amplitude (Intensität) haben.