Da bismo razumjeli princip rada elektromiografske stimulacije, pogledajmo prvo prirodni proces kontrakcije ljudskih mišića. Na primjer, kada osoba izvrši bilo koji voljni pokret, motorna kora mozga prima specifične signale iz drugih dijelova mozga i šalje impulse do potrebnih motornih neurona (živčanih stanica) leđne moždine. Motorni neuroni se vežu uz mišićne stanice uz pomoć aksona (neurita) i prenose impulse kroz njih, stimulirajući te stanice, uzrokujući tako kontrakciju mišića.
Električnom stimulacijom mišića mišići direktno primaju impulse koji su precizno kalibrirani po dubini, frekvenciji i obliku, zaobilazeći mozak i leđnu moždinu. To uzrokuje njihovo skupljanje i prijenos informacija o radnjama koje se izvode natrag kroz nervni sistem. Kombiniranjem električne stimulacije sa stvarnim izvođenjem (ili imitacijom) vježbi možete ojačati postojeće neuronske veze i stvoriti nove neuronske veze, povećavajući tako brzinu odgovora (reakcije). Isti princip je osnova liječenja. Na primjer, nakon moždanog udara, kada ljudski mozak ne može samostalno replicirati impulse potrebne za kretanje, može učiti uz pomoć umjetne stimulacije generirane povratnom spregom kontraktilnih mišića.
