従来から医療分野では、脳の異常活動を調べ「てんかん」や「うつ病」などの臨床検査で活用されてきました。
さらに身体疾患・精神疾患の改善方法としてニューロフィードバックにより自宅療法や薬物療法による副作用のリスクの低減につなげることができます。
また脳波を用いることで睡眠の段階を判別することが出来るため、睡眠の改善によるストレス軽減やリラックス促進といったところでも使用されています。
2023年には、深い睡眠時に現れる睡眠紡錘波（すいみんぼうすいは）と徐波（じょは）と呼ばれる2つの脳波が血糖値を改善させることが発見されました。高血糖や２型糖尿病患者への対策の1つとして検討されています。

ニューロフィードバックにより最適なパフォーマンスとなるように脳活動をトレーニングすることで、運動能力や学習を効率的に科学的に向上させます。また、脳の特定部位にtDCS（経頭蓋直流電流刺激）という電気刺激を与えることで、使用した人の筋肉の反射速度と脳の集中度を高めるといったことがおこなわれています。
様々な国のオリンピック選手や、宇宙飛行士、海軍・陸軍等がトレーニングの中で使っています。
また、イップスという今まで出来ていたスポーツの動作が急にできなくなってしまう運動障害について、動作開始時にみられる事象関連脱同期(event-related desynchronization: ERD)と呼ばれる特徴的な脳波が増強していることが発見されました。脳波がイップス克服の方法として期待されています。

授業中の参加度や興味度などを脳波デバイスで計測し、計測結果をもとに「適切な教育コンテンツを提供できているか」の検証に活用されています。
他にも、日本人が識別しづらい英語の発音の違いをニューロフィードバックにより学習させるといった取り組みを実施し効果があることが実証されています。
オーストラリアやスイスなどの研究チームにより、tDCSは知覚能力や学習速度、ワーキングメモリなどの認知能力も高めることが報告されました。
現在の手法は、スイッチを切り替えることで脳のさまざまな領域の活動を高めたり弱めたりでき改良が進められています。

人によるマネージメントやカウンセリングでは、萎縮、価値観の相違、虚栄心などから正しくストレス状態が測れない、本人も無意識のストレスに気づかないケースもあるが、人の感情や意識の見える化により、適材適所の業務や配置による生産性向上やストレス低減、メンタルヘルスの向上に期待ができます。
例えばエンジニアを対象に検証したところ、作業中は一定の集中度を維持する傾向が確認できました。
営業職の場合は序盤に非常に高い集中力が観測されますが、一定時間がたつと徐々に減少傾向に変わるということが検証の結果でわかっています。

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従来のアンケートやインタビューなどの主観評価によるマーケティング活動から、脳活動の直感的な反応によって人の感情や意識を客観評価ができます。
人の無意識から生じる行動原理から商品の開発や広告などのマーケティング活動に役立てることができます。
具体的には自動車業界ではタイヤの開発段階でも脳波が活用されています。
従来のタイヤと新しいタイヤで比較走行テストをおこなったところ、ドライバー全員の走行中のストレス値が下がる傾向が見られたとのことです。