Buzan beschäftigte sich mit gehirnphysiologischen Grundlagen und der Arbeitsweise des Gehirns und anhand dabei vermuteter Mechanismen entwickelte er die Mind-Map-Methode. Für seine Darstellung der Gehirnfunktionen sind folgende Hypothesen maßgebend:
Das menschliche Gehirn besteht aus mehreren Teilen, die miteinander verbunden sind und aus verschiedenen Zeiten der Entwicklungsgeschichte stammen. Das jüngste aus dieser Entwicklungsgeschichte ist das Großhirn, welches für Sprache und alle Kulturschöpfungen zuständig ist. Es ist in zwei Hälften unterteilt (Hemisphären), die mit einem Nervenfasernbündel verbunden sind. Die linke Hälfte steuert die rechte Körperseite und die rechte Hälfte die linke Körperseite. In einer teilweise sehr vereinfachenden Denkweise werden nun folgende Unterscheidungen gemacht:
Die linke Hemisphäre soll verantwortlich für Fähigkeiten wie Sprechen, Lesen, Schreiben, mathematisches Verständnis, analytisches Denken und logische Schlussfolgerungen sein. Die rechte Hemisphäre beinhaltet angeblich das Aufnehmen, Verstehen und Entwickeln von Geschichten, die bildhafte Sprache, das Erfassen von Bildern, Mustern und Strukturen, die Geometrie und das Verständnis für räumliche Dimensionen.
Die strikte Aufgabenteilung der beiden Gehirnhälften ist allerdings nicht absolut zu sehen. Beide Hälften kooperieren fließend miteinander, einzelne Vorgänge können nicht genau extrahiert werden, die Übergänge sind verlaufend.
Aus konstruktivistischer Sicht erscheint hier jede Übertragung von hirnphysiologischen Vorgängen auf Lernprozesse als fragwürdig (und als naturalistischer Fehlschluss), so lange nicht tatsächlich eindeutig für konkrete Lernprozesse ausgesagt werden könnte, inwieweit sie mit konkreten Hirnoperationen im Zusammenhang stehen und von diesen bestimmt sind. Dies kann die vorliegende Forschung zu den Gehirnhälften aber keineswegs, da nur indirekte Belege für vermutete Zusammenhänge vorliegen, die für das Lernen zunächst belanglos bleiben. Anders gesagt: Mind-Mapping kann für das Lernen eine sehr erfolgreiche Strategie sein, aber es ist damit nicht zwingend gesagt, dass die der Methode unterstellte Ableitung aus der Hirnforschung auch richtig ist. Ein zwingender Zusammenhang von Hirnforschung und Lernerfolg durch diese Methode ist bisher rein spekulativ!

(aus URL: http://www.consequence-concept.de)

Eine basale Funktionsweise unseres Gehirns wird im radialen Denken gesehen. Laut Buzan sind dies assoziative Denkprozesse, die von einem Mittelpunkt ausgehen oder von einem Mittelpunkt aus miteinander verbunden sind. Die Mind-Map soll die äußere Ausdrucksform des radialen Denkens sein. Eine Mind-Map strahlt immer von einem Zentrum aus, jedes Wort und jedes Bild wird in sich ein untergeordneter Mittelpunkt von Assoziationen. Das Ganze wird zu einem Glied einer potenziellen Kette von Mustern, die sich vom gemeinsamen Mittelpunkt weg oder zu ihm hinbewegen. Obwohl die Mind-Map auf einem zweidimensionalen Blatt Papier gezeichnet wird, stellt sie eine multidimensionale Wirklichkeit dar, weil sie Raum, Zeit und Farbe erfasst (vgl. Tony Buzan: Das Mind Map Buch S. 57).
Die Mind-Map-Methode ist in vielen Lebensbereichen anwendbar. Sie hat besonders Einzug in die Bereiche Bildung, Ausbildung und Berufsleben gefunden.
Hier kann man Mind-Maps benutzen, um z.B. zu planen, präsentieren, organisieren, sich einen Überblick zu verschaffen, Inhalte aufzubereiten, vorzubereiten (Lernstoff) und Ideen zu sammeln.
Eine bekannte Art Ideensammlung ist das Brainstorming. Der Grundgedanke besteht darin, möglichst ungehemmt in freien Assoziationen eine große Anzahl von Ideen, Anregungen und Denkanstößen zu produzieren. Nachdem der Moderator das Thema notiert hat, kann jeder aus der Gruppe zu jeder Zeit seine Gedanken und Assoziationen dazu nennen. Nichts sollte dem Ideenfluss im Wege stehen, und je mehr Gedanken und Ideen aus der Gruppe kommen, desto mehr Spaß macht es, neue und andere Ideen hinzuzufügen. Der Überfluss der Ideen und der freie Lauf der Fantasie sind die Stärken des Brainstormings. Ein Einfall hilft dem nächsten auf die Sprünge, und so tauchen immer neue Anregungen auf. Beim Brainstorming gilt immer Quantität vor Qualität. Brainstorming lässt sich sehr gut mit Mind-Mapping verbinden:
Den gefundenen Ideen werden im Zusammenhang mit Mind-Maps Überschriften zugeordnet und sie erhalten somit eine erste Struktur. Diese Überschriften dienen bereits als erste Äste einer Mind-Map. Dies ist eine Art, Ergebnisse festzuhalten und unterstützend durch bildhafte Darstellungen hat man die Möglichkeit, sich schneller wieder ins das Thema einzufinden und sich zu erinnern.