Theta valovi su kategorizirani kao električni signali koji se javljaju u mozgu na frekvenciji valova od 6 do 12 herca. Ti se valovi javljaju tijekom djetinjstva, u vrijeme dubokog učenja, kao i tijekom stanja duboke svijesti ili meditacije. Često, theta meditacija zahtijeva od pojedinca da izvede određene tehnike disanja i opuštanja kako bi pomogao prebaciti mozak iz budnog stanja u opuštenije, sporo valno theta stanje. Snimljena sesija theta meditacije može sadržavati binauralne tonove, za koje se smatra da utječu na uzorke moždanih valova i brže dovode moždane valove u theta stanje.
Tijekom djetinjstva, mozak je često na sporijoj frekvenciji moždanih valova od odraslih, što je bitno za učenje i usvajanje novih informacija. Ovo sporije stanje moždanih valova naziva se theta stanje moždanih valova i prisutno je kod većine ljudi i životinja tijekom dubokog opuštanja i sna. Zabilježeno je da oni koji sudjeluju u redovitoj meditaciji mogu dovesti svoj mozak u ovo stanje, možda pomažu u jačanju učenja i pamćenja. Theta meditacija jednostavno zahtijeva od pojedinca da uđe u opušteno stanje svijesti na određeno vremensko razdoblje.
Theta meditacija se često sastoji od praktičara koji koristi vježbe disanja, poput dubokog udisaja određeno vrijeme i izdisaja isto toliko vremena. Nakon nekoliko minuta tijelo se počinje opuštati, a moždani valovi usporavaju. Kada mozak prijeđe iz stanja budnosti u polagano, tiho stanje, sa sigurnošću se može reći da mozak ulazi u prvih nekoliko valova theta. Iako to može potrajati da meditator svlada, pojedinac može ostati u theta stanju do sat vremena ili više.
Mnoge snimke opuštanja i theta meditacije sadrže binauralne tonove, što je tehnologija ugrađena u glazbu koja pomaže sinkronizirati frekvencije moždanih valova s određenim valom. Binauralni otkucaji povezani s theta mogu dovesti mozak u theta stanje brže nego samo čistom meditacijom. Iako su istraživanja o prednostima theta meditacije i tehnologije moždanih valova prilično minimalna, čini se da postoje dokazi da oboje mogu pomoći pri sjećanju i učenju. Većina meditacija povezanih s theta također se pokazalo da smanjuje razinu stresa i poboljšava imunološki sustav.