Ésta disciplina estudia la base neurocognitiva de la experiencia religiosa y la espiritualidad.
En un intento por centrar el creciente interés en este campo de estudio, en 1994 el educador Laurence O. McKinney publicó el primer libro sobre el tema, titulado Neurotheology: Virtual Religion in the 21st Century, destinado al público en general.
Sin embargo, durante todo el siglo XX se ha realizado esporádicamente investigación científica sobre la base neural de la espiritualidad.
Sin embargo, también afirman que la estimulación física por sí sola no es suficiente para generar experiencias trascendentales de unidad.
Una vez que esto ocurre "... el ritual se convierte de una idea significativa a una experiencia visceral".
Sin embargo, también se ha argumentado que "la neuroteología debe concebirse y practicarse dentro de un marco teológico".
Vilayanur S. Ramachandran, usando la respuesta galvánica de la piel que se correlaciona con la activación emocional, buscó determinar si el hiperreligiosidad vista en la ELT se debía en general a un estado emocional severo, o era específico al estímulo religioso.
"A los sujetos se les pidió recordar y revivir (con los ojos cerrados) la experiencia mística más intensa que hubieran sentido alguna vez en su vida como miembros de la Orden Carmelita".
En cambio experimentar miedo a Dios se asoció con menos volumen de las áreas del precuneo y la corteza orbitofrontal izquierda.
estableció que el cerébro trataba al acto de oración como otra obra para recompensar, como lo son muchas tareas repetitivas, en cristianos daneses.
Los participantes recibieron con frecuencia una idea del propósito del estudio cuando se les pedía que rellenaran cuestionarios diseñados para probar su sugestionabilidad a experiencias paranormales antes de que los ensayos se realizaran.
Granqvist y su equipo no pudieron replicar los experimentos "doble ciego" de Persinger, y concluyeron que la presencia o ausencia del campo magnético no tenía ninguna relación con cualquier experiencia religiosa o espiritual informada por los participantes, sino que estaban presagiadas en su totalidad por la sugestión y rasgos de personalidad.
Esto podría considerarse como un conflicto de intereses ya que esta fundación tiene muchas conexiones con el movimiento del nuevo ateísmo.