Κατά τη θεραπεία με rTMS, ο θεραπευόμενος βρίσκεται άνετα καθισμένος σε μια ειδικά ρυθμιζόμενη καρέκλα του ιατρείου, έχει πλήρως τις αισθήσεις του και έχει απόλυτη επίγνωση της όλης διαδικασίας.  Σε αντίθεση με την ηλεκτροσπασμοθεραπεία (ECT), δεν χορηγείται αναισθησία ή οποιοδήποτε άλλο φάρμακο και ο θεραπευόμενος μπορεί να επιστρέψει στις συνήθεις καθημερινές του δραστηριότητες αμέσως μετά από κάθε συνεδρία. Ο θεραπευόμενος φοράει ωτοασπίδες κατά τη διάρκεια της θεραπευτικής συνεδρίας καθώς το rTMS παράγει ένα σύντομο δυνατό ήχο κλικ με κάθε παλμό.

Ένα ηλεκτρομαγνητικό πηνίο καλυμμένο από πλαστικό τοποθετείται σε επαφή με το κρανίο, σε σημείο που επιλέγει ο γιατρός κατά την πρώτη συνεδρία. Το πηνίο παραμένει στο ίδιο σημείο καθ’ όλη τη διάρκεια της θεραπευτικής συνεδρίας. Η πρώτη συνεδρία, κατά την οποία καθορίζονται οι παράμετροι της θεραπείας, διαρκεί περίπου μία ώρα. Ο γιατρός καθορίζει με τη βοήθεια ειδικών μετρήσεων την ακριβή περιοχή τοποθέτησης του πηνίου στο κεφάλι του θεραπευμένου καθώς και την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να διεγερθούν τα εγκεφαλικά κύτταρα σύμφωνα με τα ειδικά θεραπευτικά πρωτόκολλα. Μόλις καθοριστούν όλες οι απαραίτητες ρυθμίσεις ξεκινά η θεραπεία κατά τη διάρκεια της οποίας ο θεραπευόμενος ακούει μια σειρά από σύντομους ήχους ῾῾κλικ῾῾και νιώθει ένα ελαφρύ άγγιγμα στο σημείο επαφής του πηνίου. Κάθε επόμενη συνεδρία διαρκεί από λίγα μόνο λεπτά για τα πιο σύγχρονα πρωτόκολλα (Theta Burst Stimulation) έως και 20-40 λεπτά περίπου.  

Οι συνεδρίες γίνονται 3-5 φορές την εβδομάδα. Συνήθως απαιτούνται 20-30 συνεδρίες έως ότου επιτευχθεί το επιθυμητό κλινικό αποτέλεσμα, επομένως η συνολική διάρκεια της θεραπείας κυμαίνεται από τρείς έως έξι εβδομάδες.

Η λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου στηρίζεται στη διαβίβαση ηλεκτρικών σημάτων μεταξύ των νευρικών κυττάρων. Το rTMS λειτουργεί ενεργοποιώντας τις φυσικές ιδιότητες του ανθρώπινου σώματος με το να ρυθμίζει τον αριθμό και τη συχνότητα αυτών τον διαβιβάσεων. Η θεραπεία αποτελείται από ένα σύνολο ισχυρών μαγνητικών παλμών συγκεκριμένης συχνότητας, που δημιουργούνται από το πηνίο και ενεργοποιούν τα κατάλληλα κέντρα του εγκεφάλου επηρεάζοντας θετικά την εγκεφαλική δραστηριότητα. Τα επιθυμητά αποτελέσματα προκύπτουν χάρη στη σταδιακή επαναρρύθμιση της δραστηριότητας συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφαλικού φλοιού που υπερλειτουργούν ή υπολειτουργούν  σε συγκεκριμένες ψυχιατρικές διαταραχές. Το θεραπευτικό αποτέλεσμα δεν είναι άμεσα εμφανές αλλά απαιτούνται μερικές συνεδρίες για να επιτευχθεί η βελτίωση στη διάθεση του ασθενούς.

Για παράδειγμα, στη θεραπεία της κατάθλιψης, ο μαγνητικός παλμός στοχεύει το ραχιαίο πλάγιο προμετωπιαίο φλοιό (DLPFC) ακολουθώντας εγκεκριμένα θεραπευτικά πρωτόκολλα ως προς τον τρόπο διέγερσης. Η περιοχή αυτή του εγκεφάλου σχετίζεται με τον έλεγχο της διάθεσης και έχει βρεθεί ότι δείχνει ασυνήθιστα χαμηλή δραστηριότητα σε άτομα με καταθλιπτικά συμπτώματα. Οι επαναλαμβανόμενοι μαγνητικοί παλμοί αυξάνουν σταδιακά τη δραστηριότητα αυτού του κέντρου βελτιώνοντας τη διάθεση του θεραπευμένου.

Μακροχρόνια και συστηματική επιστημονική έρευνα έχει αποδείξει ότι ένας μεγάλος αριθμός ασθενών με κατάθλιψη που δεν έχουν επωφεληθεί από τα αντικαταθλιπτικά φάρμακα ή την ψυχοθεραπεία, σημείωσαν σημαντική βελτίωση κατά τη θεραπεία με rTMS ενώ ένας στους τρεις ασθενείς με ανθεκτική κατάθλιψη απαλλάχτηκε πλήρως από τη νόσο. Το rTMS μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη και σαν ενισχυτική θεραπεία παράλληλα με τη φαρμακευτική αγωγή ἠ την ψυχοθεραπεία με εξαιρετικά αποτελέσματα καθώς και ως μέθοδος πρόληψης υποτροπής σε νέα καταθλιπτικά επεισόδια μετἀ την ανάρρωση.

Η θεραπεία με rTMS είναι μια εξ ολοκλήρου μη επεμβατική μέθοδος και δεν προϋποθέτει καμία απολύτως χρήση αναισθησίας ή άλλου ηρεμιστικού φαρμάκου κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Επίσης, οι ασθενείς δε χρειάζεται να διακόψουν τη φαρμακευτική τους αγωγή κατά τη διάρκεια της θεραπευτικής περιόδου.

Το rTMS δεν έχει καμία από τις συνήθεις παρενέργειες των αντικαταθλιπτικών φαρμάκων (αύξηση σωματικού βάρους, ξηροστομία, κόπωση, γαστρεντερικές διαταραχές, μειωμένη λίμπιντο, κλπ.) και δεν επιτείνει τις ενδεχόμενες ανεπιθύμητες ενέργειες όταν συνδυάζεται με φαρμακευτική αγωγή.

Κλινικές μελέτες έχουν τεκμηριώσει ότι οι παρενέργειες της θεραπείας είναι ελάχιστες και εμφανίζονται εξαιρετικά σπάνια. Η πιο κοινή άμεση, βραχύχρονη ανεπιθύμητη ενέργεια που μπορεί να βιώσει κανείς είναι μια ήπια αναστρέψιμη κεφαλαλγία που προκύπτει από τον ερεθισμό του επιφανειακού μυϊκού συστήματος της κεφαλής. Το φαινόμενο αυτό υποχωρεί μετά τις πρώτες θεραπείες και ανακουφίζεται με την χρήση απλών αναλγητικών όπως η Παρακεταμόλη. Ένα μικρό ποσοστό ασθενών μπορεί να αναφέρει ήπια δυσφορία στο τριχωτό της κεφαλής, αίσθημα “μουδιάσματος – τραβήγματος” ή μικρές συσπάσεις του προσώπου κατά τη διάρκεια της συνεδρίας. Με κατάλληλες ρυθμίσεις του πηνίου μπορούν να εξαλειφθούν πλήρως αν και είναι κατά κόρον παροδικές και τείνουν να μειώνονται μετἀ από μερικές θεραπείες. Υπάρχει επίσης ένα πολύ μικρό ρίσκο εμφάνισης επιληπτικής κρίσης (0,1%), ωστόσο το ρίσκο αυτό ουσιαστικά μηδενίζεται με τη χρήση συγκεκριμένων πρωτοκόλλων ασφαλείας. Αξίζει να αναφερθεί ότι σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Michigan, ανάμεσα σε 10.000 θεραπείες rTMS δεν σημειώθηκε ούτε ένα επεισόδιο επιληπτικής κρίσης.

Η λειτουργία του rTMS στηρίζεται στη χρήση μαγνητικού πεδίου το οποίο μπορεί να προκαλέσει θέρμανση ή μετακίνηση μεταλλικών αντικειμένων κοντά στο πηνίο. Ως εκ τούτου ασθενείς με μη αφαιρούμενα μαγνητικὠς ευαίσθητα μέταλλα ή μεταλλικές συσκευές που έχουν εμφυτευτεί στο κεφάλι ή σε μέρος του σώματος κοντά στο πηνίο δεν θα πρέπει να λάβουν θεραπεία με rTMS.  Για παράδειγμα ασθενείς με κοχλιακά εμφυτεύματα, διεγέρτες εγκεφάλου, στεντ ή δετήρες ανευρύσματος, θραύσματα σφαιρών, εμφυτευμένα ηλεκτρόδια κ.α. ΔΕΝ πρέπει να χρησιμοποιήσουν τη μέθοδο rTMS.

Σημείωση: Τα τυπικά συμπληρώματα οδοντικού αμαλγάματος (σφραγίσματα) δεν επηρεάζονται από το μαγνητικό πεδίο και είναι αποδεκτά σε ασθενείς.