Hipnozė yra pakitusi sąmonės būsena, kuri gali būti panaši į miegą, bet yra dirbtinai sukelta. Dažniausiai hipnozė pasireiškia hipnoterapijos metu, kai hipnotizuotojas pasinaudos pasiūlymu, kad padėtų pacientui ištirti slopintus prisiminimus, mintis ir idėjas. Kai kurie žmonės taip pat praktikuoja savihipnozę. Nepaisant to, kad žmogus, patiriantis hipnozę, atrodo atsipalaidavęs ir gali patirti psichinę būseną, panašią į miego būseną, smegenys hipnozės metu yra tokios pat aktyvios, tarsi žmogus būtų visiškai pabudęs.
Tyrėjai išsiaiškino, kad hipnozės metu smegenys gali sutelkti dėmesį į gilų dėmesį. Atsitiktinės ar spontaniškos mintys rečiau kyla žmogui, kuriam taikoma hipnoterapija. Taip pat smegenys yra jautresnės pasiūlymui. Tai reiškia, kad asmuo, kuriam atliekama hipnozė, labiau vykdo hipnozę atliekančio asmens nurodymus ir greičiausiai po procedūros bus paveiktas idėjų ir elgesio, apie kuriuos buvo kalbama, kai jis buvo hipnotizuojamas.
Teorija apie tai, kas nutinka smegenims hipnozės metu, susijusi su smegenų pažinimo sistemų ryšiu. Kognityvinės sistemos yra tos, kurios leidžia žmonėms apdoroti informaciją, skirstyti informaciją į kategorijas ir kurti asociacijas. Tyrėjai, manantys, kad smegenų kognityvinių sistemų bendravimas yra sutrikęs, kaip įrodymą nurodo daugybę psichinių hipnozės padarinių. Pavyzdžiui, daugelis hipnozę patiriančių žmonių praneša apie atsiribojimą ir spontaniškų minčių susilpnėjimą.
Daug diskutuojama apie tai, koks fizinis ar neurologinis poveikis pasireiškia smegenyse hipnozės metu. Kai kurie specialistai mano, kad priekinės skiltys vaidina svarbų vaidmenį kuriant šią pakitusią sąmonės būseną. Priekinės skiltys yra smegenų dalis, atsakinga už tyčinių veiksmų organizavimą. Kadangi hipnozė reikalauja, kad asmuo dalyvautų nevalinguose veiksmuose, daugelis specialistų teigia, kad priekinių skilčių funkcijos susilpnėja arba kaip nors kitaip pakinta.
Nors nėra įtikinamų įrodymų, kad hipnozės metu smegenyse atsiranda kokių nors neurologinių pokyčių, daugelis teoretikų pasiūlė įvairių idėjų, naudojamų apibūdinti hipnozės procedūrą. Viena populiari teorija yra informacijos teorija. Ši idėja teigia, kad hipnotizuotojas gali užhipnotizuoti asmenį padidindamas signalo ir triukšmo santykį. Kitaip tariant, hipnotizuotojas sumažina blaškančių minčių, garsų ir objektų buvimą, kad būtų lengviau priimti įtaigius pranešimus.
Kita populiari teorija, apibūdinanti smegenis hipnozės metu, yra sistemų teorija. Ši idėja pagrįsta hipnozės metu patiriamo individo nervų sistemų veikla. Hipnotizuotojas, pagal šią teoriją, sumažina arba padidina įvairių posistemių aktyvumą paciento nervų sistemoje.