Hipnoza je spremenjeno stanje zavesti, ki je lahko podobno spanju, vendar je umetno povzročeno. Najpogosteje se hipnoza pojavi med hipnoterapijo, pri kateri hipnotizer s sugestijo pomaga pacientu pri raziskovanju potlačenih spominov, misli in idej. Nekateri ljudje izvajajo tudi samohipnozo. Kljub temu, da je oseba, ki doživlja hipnozo, videti sproščena in lahko doživi duševno stanje, podobno spanju, so možgani med hipnozo tako aktivni, kot če bi bil posameznik popolnoma buden.
Raziskovalci so ugotovili, da so možgani med hipnozo sposobni pozornosti, ki je globoko osredotočena. Osebi, ki je pod hipnoterapijo, je manj verjetno, da se bodo pojavile naključne ali spontane misli. Prav tako so možgani bolj dovzetni za sugestije. To pomeni, da bo posameznik, ki je pod hipnozo, bolj verjetno sledil ukazom osebe, ki izvaja hipnozo, in je verjetno, da bodo po postopku nanj vplivale ideje in vedenja, o katerih so razpravljali, ko je bil hipnotiziran.
Teorija o tem, kaj se zgodi z možgani med hipnozo, se nanaša na komunikacijo med možganskimi kognitivnimi sistemi. Kognitivni sistemi so tisti, ki ljudem omogočajo obdelavo informacij, kategorizacijo informacij in ustvarjanje asociacij. Raziskovalci, ki verjamejo, da je komunikacija med možganskimi kognitivnimi sistemi motena, kot dokaz opozarjajo na številne duševne učinke hipnoze. Na primer, mnogi pod hipnozo poročajo o občutku ločenosti in zmanjšanju spontanih misli.
Veliko je razprav o tem, kateri fizični ali nevrološki učinki se pojavijo v možganih med hipnozo. Nekateri strokovnjaki menijo, da imajo čelni režnji pomembno vlogo pri ustvarjanju tega spremenjenega stanja zavesti. Čelni režnji so del možganov, ki je odgovoren za organizacijo namernega delovanja. Ker hipnoza od posameznika zahteva sodelovanje v neprostovoljnih dejanjih, mnogi strokovnjaki teoretizirajo, da so funkcije čelnih reženj oslabljene ali drugače spremenjene.
Čeprav ni prepričljivih dokazov, da se med hipnozo pojavijo nevrološke spremembe v možganih, so mnogi teoretiki predlagali različne ideje, ki se uporabljajo za opis hipnotičnega postopka. Ena izmed priljubljenih teorij je teorija informacij. Ta ideja navaja, da je hipnotizer sposoben hipnotizirati posameznika s povečanjem razmerja med signalom in šumom. Z drugimi besedami, hipnotizer zmanjša prisotnost motečih misli, zvokov in predmetov, da bi lažje sprejeli sugestivna sporočila.
Druga priljubljena teorija za opis možganov med hipnozo je sistemska teorija. Ta ideja temelji na aktivnosti živčnega sistema posameznika, ki je podvržen hipnozi. Hipnotizer po tej teoriji zmanjša ali poveča aktivnost različnih podsistemov v pacientovem živčnem sistemu.