Lai saprastu elektromiogrāfiskās stimulācijas darbības principu, vispirms apskatīsim cilvēka muskuļu kontrakcijas dabisko procesu. Piemēram, kad cilvēks veic jebkuru brīvprātīgu kustību, smadzeņu motora garoza saņem specifiskus signālus no citām smadzeņu daļām un nosūta impulsus nepieciešamajiem muguras smadzeņu motoriskajiem neironiem (nervu šūnām). Motoneironi ar aksonu (neirītu) palīdzību piestiprinās muskuļu šūnām un caur tiem pārraida impulsus, tādējādi stimulējot šīs šūnas, tādējādi izraisot muskuļu saraušanos.
Izmantojot elektrisko muskuļu stimulāciju, muskuļi tieši saņem impulsus, kas ir precīzi kalibrēti dziļumā, biežumā un formā, apejot smadzenes un muguras smadzenes. Tas liek viņiem sarauties un nosūtīt informāciju par veiktajām darbībām atpakaļ caur nervu sistēmu. Elektriskās stimulācijas apvienošana ar faktiskiem izpildes (vai imitācijas) vingrinājumiem var stiprināt esošos neironu savienojumus un radīt jaunus neironu savienojumus, tādējādi palielinot reakcijas (reakcijas) ātrumu. Tas pats princips ir ārstēšanas pamatā. Piemēram, pēc insulta, kad cilvēka smadzenes nevar patstāvīgi atkārtot kustībai nepieciešamos impulsus, tās var mācīties, izmantojot mākslīgo stimulāciju, ko rada kontrakcijas muskuļu atsauksmes.
