การเปลี่ยนแปลงหลายอย่างเกิดขึ้นกับสมองในระหว่างการทำสมาธิ นักวิทยาศาสตร์ใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กหรือ MRIs เพื่อกำหนดว่าการทำสมาธิมีผลต่อสมองอย่างไร ลักษณะคลื่นสมองมีการเปลี่ยนแปลงส่วนของเยื่อหุ้มสมองหนาขึ้น amygdala มีการใช้งานน้อยลงและฮิบโปจะกลายเป็นใช้งานมากขึ้น ด้วยการฝึกการไกล่เกลี่ยเป็นประจำการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้บางอย่างยังคงอยู่แม้ว่าจะอยู่ในภาวะทำสมาธิก็ตาม
กิจกรรมไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในสมองในระหว่างการทำสมาธิ คลื่นเบต้าที่ประมาณ 15 ถึง 30 รอบต่อวินาทีลดลงอย่างมากในระหว่างการทำสมาธิ พวกเขามีส่วนเกี่ยวข้องกับการคิดเชิงตรรกะบทสนทนาและกิจกรรมอื่น ๆ ของชีวิตประจำวัน คลื่นทีต้าที่อยู่ระหว่าง 4 และ 7 รอบต่อวินาทีนั้นสัมพันธ์กับการฝันกลางวันความคิดสร้างสรรค์สูงและการทำสมาธิ พวกเขาเพิ่มขึ้นในระหว่างการทำสมาธิ
การขี่จักรยานที่ความเร็ว 7 ถึง 13 รอบต่อวินาทีคลื่นสมองอัลฟ่าจะอยู่ในสภาวะผ่อนคลายและส่งสัญญาณว่าไม่มีความเครียดหรือความวิตกกังวล คลื่นอัลฟ่าเพิ่มขึ้นในสมองในระหว่างการทำสมาธิ เนื่องจากคลื่นเหล่านี้มีส่วนทำให้ความสามารถในการเรียนรู้ข้อมูลใหม่การทำสมาธิในช่วงสัปดาห์หรือเดือนจะเพิ่มความสามารถของผู้ปฏิบัติงานในการดูดซับข้อมูลใหม่
บุคคลที่ทำสมาธิอยู่ในสภาพที่เน้นตื่นตัวและสงบสุขอย่างมาก การหายใจและการเต้นของหัวใจช้าลงและความดันโลหิตลดลง โฟกัสของผู้ประกอบการหันเข้าด้านในและมีการเปลี่ยนแปลงที่เฉพาะเจาะจงมากที่ส่งผลให้สมองในระหว่างการทำสมาธิ เยื่อหุ้มสมองซึ่งเป็นศูนย์เหตุผลของสมองที่ความรู้สึกตัวเองอารมณ์และตรรกะอยู่ส่วนใหญ่ปิดตัวลง แทนส่วนของเยื่อหุ้มสมอง prefrontal และ insula ด้านหน้าขวาที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัสและสังเกตรายละเอียดทางร่างกายข้นเนื่องจากการขยับขยายในหลอดเลือด
ความเครียดไม่เพียง แต่ไม่เป็นที่พอใจ มันเปลี่ยนแปลงทางร่างกายสมองโดยการทำให้เซลล์ประสาทฮิบโปลดขนาด ฮิบโปเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่ช่วยให้ความจำก่อให้เกิดความรู้สึกเป็นอยู่ที่ดีและสนับสนุนการเรียนรู้ ผ่านการทำสมาธิในระยะยาวการลดความเครียดส่งผลให้ฮิบโปสร้างขึ้นมาใหม่ ฮิปโปแคมปัสไม่เพียงได้รับเรื่องเกี่ยวกับสมองเท่านั้น แต่ยังมี amygdala ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่จัดการความโกรธความเศร้าโศกและความกังวลลดลงระหว่างการทำสมาธิ สิ่งนี้จะช่วยให้ความเครียดและอารมณ์ที่ไม่พึงประสงค์เป็นสองเท่า
การทำสมาธิมีพลังในการไขสมอง ผู้ที่ต่อสู้กับภาวะซึมเศร้ามีปัญหาความโกรธหรือทุกข์ทรมานจากการโจมตีความวิตกกังวลสามารถผ่านการฝึกสมาธิที่มุ่งเน้นสร้างนิสัยและความคิดและความรู้สึกใหม่ที่ดีต่อสุขภาพและก่อให้เกิดเส้นทางใหม่ในสมอง สมองที่แข็งแรงยังมีส่วนช่วยให้ร่างกายแข็งแรง นักวิจัยได้ตั้งข้อสังเกตว่าผู้ที่มีส่วนร่วมในการทำสมาธิเป็นประจำในระยะเวลานานมีแนวโน้มที่จะได้รับความทุกข์ทรมานจากความผิดปกติเรื้อรัง สำหรับผู้ที่ทำเช่นนั้นความรู้สึกไม่สบายจะลดลงด้วยการทำสมาธิ
