Основой для создания метода БОС послужили фундаментальные исследования великих русских физиологов И. М. Сеченова и И. П. Павлова - авторов теории условных рефлексов. В ХХ веке идейными продолжателями исследований И. М. Сеченова и И. П. Павлова стали К. М. Быков (теория кортико-висцеральных связей), Н. П. Бехтерева (теория устойчивых патологических состояний). Применению метода БОС в клинической практике посвящены многочисленные работы школы Н. Н. Василевского - Н. В. Черниговской, О. В. Богданова, Н. М. Яковлева, Д. Ю. Пинчука и др.
Ранее возможность отследить ритмы головного мозга была доступна только при использовании громоздких медицинских электроэнцефалографов, техническое несовершенство которых требовало наносить гель (для снижения электрического сопротивления между кожей и электродом) на голову, который после сеанса записи электроэнцефалограммы необходимо было смывать. Но, в начале 2000-х годов изобрели портативные электроэнцефаллографы (компания NeuroSky одна из первых), позволяющие даже в домашних условиях показывать ритмы головного мозга в реальном времени. Главным их отличием была максимально возможная упрощённая и удешевлённая конструкция и, как следствие, малое количество каналов и электродов. Если для медицинских целей необходимы десятки электродов, чтобы обнаружить возможные проблемные участки мозга пациента, то для пользователей нейрогарнитур было достаточно 1-2 каналов (2-4 электродов), поскольку в большинстве случаев большинство электродов выдают похожие или даже почти одинаковые ритмы.