Р. Вендел, Р. Девис и Г. Клагстон в начале 1940-х годов выявили эффект идеомоторной тренировки в стрельбе из лука, метании копья в цель и определили, что эта тренировка приносит такой же эффект, как и практическая.
Проведя исследования на баскетболистах, изучающих бросок одной рукой мяча в корзину, Л. Халверсон сделал вывод, что приблизительно 500-разовое идеомоторное воспроизведение этого действия повысило результат на 13,4 %.
Великий российский физиолог И. П. Павлов впервые дал полноценное теоретическое объяснение физиологических механизмов идеомоторных реакций. Он писал: «Давно было замечено и научно доказано, что раз вы думаете об определенном движении (т. е. имеете кинестезические представления), вы его невольно, этого не замечая, производите». Кинестезические клетки больших полушарий, возбуждаемые движением с периферии, могут раздражаться центрально и посылать через соответствующую клетку импульсы к периферическому органу. При раздражении слабым электрическим током определенных пунктом поверхности двигательной области коры больших полушарий возникают строго определенные скелетные движения. Следовательно, «кинестезическая клетка, раздражаемая определенными пассивными движениями, производит то же движение, когда раздражается не с периферии, а центрально».
И. П. Павлов отмечал, что кинестезические клетки могут связываться с любыми другими клетками (слуховыми, вкусовыми и др.), и процесс между ними может «двигаться туда и обратно». В силу такой связанности кинестезических клеток двигательного анализатора с