Die Entstehung von Traumata hängt damit zusammen, wie das Gehirn Informationen verarbeitet und speichert. Dabei spielen unter anderem zwei Gehirnregionen eine entscheidende Rolle: die Amygdala und der Hippocampus. Normalerweise verknüpft und speichert die Amygdala Erfahrungen, d. h. Bilder und körperliche Reaktionen mit den dazugehörigen Emotionen. Die Amygdala speichert Emotionen, ohne sie zu bewerten. Diese Bewertung findet dann im Hippocampus statt, wo das Erlebnis chronologisch und geografisch geordnet und die damit verbundenen Emotionen bewertet werden. Während eines traumatischen Ereignisses wird unser Gehirn jedoch mit Stresshormonen überflutet. Dadurch wird die Zusammenarbeit zwischen Amygdala und Hypocampus gestört. Die Amygdala speichert die starken Emotionen, aber der Hypocampus kann das Erlebte nicht mehr chronologisch nach Ort, Zeit und Kontext des Ereignisses ordnen. Die verschiedenen Eindrücke werden in Bruchstücken und nicht als zusammenhängendes Ereignis gespeichert. So reicht zu einem späteren Zeitpunkt ein äußerer Reiz – zum Beispiel ein Geräusch oder ein Geruch -, der an das schlechte Erlebnis erinnert, um die Amygdala zu aktivieren. Da das Gehirn die Erinnerung zeitlich und räumlich nicht zuordnen kann, hat der Betroffene dann das Gefühl, als würde sich das traumatische Ereignis gerade jetzt wieder ereignen.