Shapiro desenvolveu uma teoria sobre o processamento de informação para explicar e predizer os efeitos do tratamento com EMDR. Este modelo teórico descreve também o desenvolvimento da personalidade, de problemas psicológicos e de desordens mentais. O seguinte é uma descrição simplificada da teoria de Shapiro.

A teoria do Processamento Adaptativo de Informação (PAI), é um modelo explicativo, teórico, hipotético, que concebe o PAI como intrínseco, físico, neurobiológico e adaptativo.

Todos os seres humanos são compreendidos como tendo um sistema de processamento psicofisiológico de informação. Isto pode ser comparado a outros sistemas do corpo, tais como a digestão em que o corpo extrai nutrientes para a saúde e a sobrevivência. O sistema de processamento de informação processa os elementos múltiplos de nossas experiências e armazena as memórias num formulário acessível e útil. As memórias são ligadas nas redes que contêm pensamentos, imagens, emoções, e sensações relacionados. Aprender ocorre quando as associações novas são forjadas com o material já armazenado na memória. Quando um evento traumático ou muito negativo ocorre, o processamento de informação pode ficar incompleto, talvez porque os sentimentos ou a dissociação forte interferem com o processar de informação.

Isto impede a conexão com a informação mais adaptável que é prendida em outras redes da memória. Por exemplo, um sobrevivente da violação pode “saber” que os violadores são responsáveis pelos seus crimes, mas esta informação não conecta com o seu sentimento que os deve responsabilizar pelo ataque. A memória é armazenada então disfuncionalmente sem conexões associativas apropriadas e com muitos elementos ainda por processar. Quando o indivíduo pensa sobre o trauma, ou quando a memória dele é provocada por situações similares, a pessoa pode sentir-se revivendo o evento, experimentando as mesmas emoções fortes e sensações físicas.

Não são apenas eventos traumáticos principais ou os Traumas “grandes-T” que podem causar o distúrbio psicológico. Às vezes um evento relativamente menor da infância, tal como um problema com um amigo ou ser depreciado por um dos pais, não é adequadamente processado. Tais traumas “pequenos-t” podem resultar em problemas da personalidade e constituir a base de reacções disfuncionais actuais.

Shapiro propõe que EMDR pode ajudar a aliviar com sucesso queixas clínicas processando os componentes das memórias perturbadoras. O Processamento da informação ocorre quando a memória alvejada é ligada com a outra informação mais adaptável. Ocorre então aprendizagem, e a experiência é armazenada com as emoções apropriadas, capazes de guiar a pessoa apropriadamente no futuro.

O EMDR baseia-se na ideia que os pensamentos, emoções e comportamentos negativos são resultado de memórias não processadas, armazenadas de modo mal-adaptativo, visa reduzir o sofrimento subjetivo e fortalecer cognições adaptativas relacionadas ao evento traumático.

Denominado genericamente de psicoterapia de reprocessamento, o EMDR foi idealizado como psicoterapia breve, focal e integrativa.