腦波應用於身心科可協助醫師判斷注意力、憂鬱、焦慮、成癮、腦傷等症狀，不同腦波的比例可能代表不同的臨床症狀。美國FDA於2013年通過使用腦波來協助診斷注意力不足過動症 (ADHD)，提供了ADHD診斷上一個客觀的生理證據參考，一般來說，透過儀器檢測個案β腦波/θ腦波比值及感覺動作頻率 (sensory motor rhythm, SMR)，可協助臨床判斷ADHD。
腦波神經回饋是透過即時檢測注意力或情緒對應到腦波的變化，將此腦波的變化「回饋」給個案，個案進而「學習」如何靠自己調控大腦活動，再將此調控方法套用於日常現實生活中，以調整注意力或情緒。
心理師在訓練時會引導協助個案練習達到專心或放鬆的境界，透過電腦程式關於腦波的提示來練習這種感覺，過程中就是像是用意志力在控制電腦動畫一樣。目前研究發現腦波神經回饋訓練可以調節α 波去改善深度放鬆和專注思考，α 波的增加可增加學習專注度，而α 波的減少可讓腦部放鬆。透過反覆的練習，個案可漸漸掌握到專注、情緒紓緩、放鬆等大腦表現的感覺，心理師進而協助個案將訓練的成果應用於日常生活中。
