经颅磁刺激仪rTMS技术首先在刺激部位产生感应电场，头皮、颅骨、硬脑膜、脑脊液、脑细胞在电场中等效于并联状态，人体所有组织对于磁场没有衰减和屏蔽作用，感应电场作用在头皮、颅骨、硬脑膜这些高阻抗组织，只能流过很小的感应电流，因此几乎没有刺激作用;大脑皮质、灰质细胞周围的脑脊液阻抗很小，感应电场所产生的感应电流大，电流是影响细胞膜电位变化的主要原因，所以rTMS技术对颅内神经元有选择性刺激的作用，而对皮肤、颅骨容易引起疼痛的部位刺激作用不大！
通过颅内感应电流对皮质神经的刺激作用，宏观上可以看到大脑神经活动的改变，如用肌电图诱发电位仪可以检测到运动诱发电位和肌肉的抽动，脑电图可以检测脑电活动频率、幅度及部位的变化，用正电子发射断层扫描和功能性磁共振成像可以检测到脑血流、代谢和大脑功能的变化。
rTMS刺激线圈的脉冲电流产生的瞬变磁场在颅内的作用既有感应电场的作用，又有感应电流的作用。因此，同样强度的输出时线圈的正反面有不同的刺激强度。