Hoe EMDR precies werkt is nog onduidelijk. Een mogelijke verklaring voor de effecten van EMDR is dat de procedure leidt tot versnelde informatieverwerking in het werkgeheugen. Denkbaar is dat combinatie van het sterk denken aan de traumatische gebeurtenis en de aandacht voor de afleidende stimulus ervoor zorgt dat het natuurlijk verwerkingssysteem wordt gestimuleerd. Uit recent onderzoek vermoedt men dat in het werkgeheugen de herinnering nagenoeg gewist wordt.