Um das Funktionsprinzip der elektromyographischen Stimulation zu verstehen, betrachten wir zunächst den natürlichen Prozess der menschlichen Muskelkontraktion. Wenn eine Person beispielsweise eine willkürliche Bewegung ausführt, empfängt der motorische Kortex des Gehirns spezifische Signale von anderen Teilen des Gehirns und sendet Impulse an die notwendigen Motoneuronen (Nervenzellen) des Rückenmarks. Motoneuronen heften sich mit Hilfe von Axonen (Neuriten) an Muskelzellen an und leiten über diese Impulse weiter, wodurch diese Zellen stimuliert werden, wodurch sich die Muskeln zusammenziehen.
Durch elektrische Muskelstimulation erhalten die Muskeln unter Umgehung von Gehirn und Rückenmark direkt in Tiefe, Frequenz und Form genau kalibrierte Impulse. Dies führt dazu, dass sie sich zusammenziehen und Informationen über die ausgeführten Aktionen über das Nervensystem zurücksenden. Die Kombination von elektrischer Stimulation mit tatsächlichen Ausführungs- (oder Nachahmungs-) Übungen kann bestehende neuronale Verbindungen stärken und neue neuronale Verbindungen schaffen, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit (Reaktion) erhöht wird. Das gleiche Prinzip ist die Grundlage der Behandlung. Wenn das menschliche Gehirn beispielsweise nach einem Schlaganfall die für die Bewegung notwendigen Impulse nicht selbstständig reproduzieren kann, kann es mit Hilfe einer künstlichen Stimulation, die durch das Feedback der kontraktilen Muskulatur erzeugt wird, lernen.
