هناك نهج مختلفة لفهم آليات عمل العلاج بالدلافين. ويمكن تقسيمها إلى الفيزيولوجية والنفسية .
 من جانب الآليات الفسيولوجية تشمل ما يلي : تأثير الموجات فوق الصوتية للدلفين ، العلاج بردود الافعال (الافعال العكسية)،  الاهتزازات الصوتية (الترددات)Vibroacoustic ، وتخفيف أثر المائية. التدليك المائي،  تحليل الانسيوغراما(التخطيط البياني للدماغ)  Encephalogram للمرضى قبل وبعد « دورات »  العلاج بالدلافين قامت به مؤسسة Aqua Thought Foundation في عام 1997 (8). وضع المتخصصين من هذه المؤسسة نظاما لتخطيط البيانات الكهربائي للدماغ eletroensefalografic بوظيفة تصور (مشاهدة) طوبوغرافية ثنائية و ثلاثية الأبعاد . هذا التخطيط البياني الكهربائي للدماغ تم ربطه مع بيانات المؤشرات البيوفيزيائية مثل الضغط والنبض و حرارة الجسم. أجريت القياسات قبل وبعد دورات العلاج مع الدلافين. وقد تبين حدوث انخفاض كبير في اتساع إيقاع- ألفا السائد، والتعبير عن(ظهور) فترات تزامن نشاط فصي المخ . بالنسبة لعدد من البيانات الإضافية في هذه الحالة ينتج المخ عددا كبيرا من البيبتيدات العصبية( endorfin ) [اليبتيدات هي مواد مكونة من بقايل الاحماض الامينية]، و التي ترفع المناعة ، وكذلك بدور هام في آليات الذاكرة والتعلم. فضلا عن ذلك  هذه المؤشرات(البيانات) تشير إلى تفعيل التفكير المجرد والقدرة على التعلم.  البيبتيدات العصبية أيضا أن يكون لها أثر مهدئ و فعالية مسكنة و مزيلة للالم.
      تجرى دراسات على نطاق واسع لدور الموجات فوق الصوتية التي تطلقها الدلافين. خلال « دورة »  الاتصال مع الدلافين تم تسجيل موجات الصدى الرادارية  بتردد 10 - 20 كيلوهرتز . ونحن نعلم أن الموجات فوق الصوتية تستخدم في الطب لأغراض علاجية. فهي تقوم بطرد(تشتيت) السوائل في المناطق الراكدة ، وتسهم في زيادة فعالية وسرعة الصرف للأنسجة. في أجهزة الموجات فوق الصوتية الطبية (العلاجية) الموجودة يكون الحد الأقصى لطاقة الاشعاع  2 واط/سم مربع.
 سونار الدلفين يبعث كثافة الموجات فوق الصوتية بتردد  8.3واط/سم مربع. وفقا لرأي كول فان رادار الصدى للدلفين قوي بما يكفي لحدوث التجويف زيادة تدفق الإنزيمات– Sonoforez في الخلايا . التجويف -  هو تكوين تجاويف مكروسكوبية في السوائل البيولوجية (فقاعات تجويفة ، أو نخروب)  مملوءة بالغاز. و هي تظهر عند مرور موجة صوتية عالية الكثافة في وقت الخلخلة النصف طورية. و بتحركها مع التدفق في المنطقة مع ضغط اكثر ارتفاعا،او في  خلال فترة نصف الانضغاط ، ان التجويف الفقاعي ينصفق (ينغلق بشدة) باعثا عند هذا موجة صدمية(ضربية). و هي تساعد على إفراز مواد نشطة بيولوجيا من الخلايا و افراز البيبتيدات العصبية  و التي تسمى ايضا « هرمونات السعادة».
 
ان زيادة تدفق المواد ذات النشاط الأنزيمي والهرموني ، المخترق  خلال غشاء الخلايا بنتيجة التجويف، سميت بالسونوفوريز sonoforez. ان  التجويف- الاظطراري sonoforez  يمكن أن يغير من القدرة ألغشائية  المحتملة للطبلة، والتي تؤثر على تدفق الكالسيوم والصوديوم و ميزاب أيونات البوتاسيوم. ان تأثير الموجات فوق الصوتية الفسيولوجية ينحصر وفقا لرأي العلماء في الأحداث التالية: تغييرشحنات غشاء الخلية باتجاه النقصان،  تغير خصائص التجميع لكريات الدم الحمراء ، وزيادة عملية التخثر، انخفاض دوران الدم. ثمة آلية أخرى تتمثل في المفعول المزيل الالم عند الاتصال(المخالطة) مع الدلافين ، وبخاصة عند المرضى الذين يعانون من امراض العمود الفقري.                                                                         في واحدة من تجارب مخالطة الأطفال مع الدلافين تم تحديد أن أكثر من 70 ٪  من الإشارات المسجلة في الاتصالات كانت بتردد 16 هرتز. و عدد من تسجيلات التخطيط الدماغي عند الأطفال بعد  التواصل مع الدلافين أظهرت النمو في قوة عناصر التردد.
 

      استكمالا للدراسات عن التأثيرات الفسيولوجية للدلفين على البشر ، يؤكد بيتش ان سبب التغييرات هو العمليات الكهروعصبية و الكيميوعصبية. وهو يقترح إلى أن الذبذبات الكهرومغناطيسية ذات التردد المنخفض المنبعثة من الدلفين تشجع التغييرات الكهروفسلجية و السلوكية. و هي مشروطة بزيادة مستوى  البيبتيدات العصبية و تركيز جزيئات ASTN نتيجة لتأثير المجالات الكهرومغناطيسية للدولفين على الغدة الصنوبرية الشكل. وقد أظهرت الدراسات أن الإدخال الاصطناعي  لمجموعة من الجزيئات الاصطناعية متناظرة مع ASTN في الجسم و التي تمتلك خواص مضادة للاكتئاب (الخمول)، مما يؤدي إلى مستويات أعلى من التفاعل الاجتماعي بين الأطفال الذين يعانون من التوحد. وظيفة اخرى لجزيئات ASTN  هي تجديد الاعصاب. وبالتالي ، فإن الطرح الطبيعي لهذه الجزيئات ، بالإضافة إلى زيادة مستويات البيبتيدات العصبية خلال « دورات »  العلاج بالدلافين يمكن أن يؤدي إلى تطوير النشاط التفكيري والاتصالي (الاختلاطي) للطفل
 
 
خلال إصدار الدلفين للذبذبات فوق الصوتية ، وكذلك إطلاق مجموعة الأصوات المسموعة (200 -- 2000 هرتز) يحدث اختراق اهتزازات دقيقة mikrovibration في الأنسجة و تأثير انتقائي على مختلف البنية البيولوجية أي يحدث تأثير اهتزازي صوتي Vibroacoustic.  ان العلاج الاهتزازي الصوتي ليس فقط يزيد من الدورة الدموية وتدفق الليمف ، وانما أيضا يسهيل نقل الجزيئات البيولوجية الكبيرة ، وخلايا الدم الحمراء وخلايا المناعة  من الاوعية الدموية الشعرية الى الاوعية الوسطية interstitsy و من الاوعية الوسيطة الى الاوعية الدموية الوريدية و الاوعية الدموية اللمفية ، و بالتالي تحسين البيئة الخلوية الحيوية، وسحب مختلف منتجات التبادل من الأنسجة الى مجرى الدورة الدموية. ان العلاج الاهتزازي الصوتي كلما كان أكثر فعالية كلما كانت اضطرابات الدورة الدموية الدقيقة أقوى وضوحا في مجال علم الأمراض

تأثير آخر للعلاج بالدلافين هو التدليك المائي للأعضاء الداخلية والجلد، و الذي  ينجم عن حركة الدلافين في مجالات الاضطرابات turbulentusهذه المجالات عبارة عن تيارات مائية متعددة الاتجاهات ، والتي تكونها زعانف ذيل الدلفين, وتلاحظ       أيضا تأثيرات العلاج بالافعال الانعكاسية للدلافين على الناس. ان 
ملامسة جبهة الحيوان للنقاط النشيطة" بيولوجيا على اليدين والقدمين" يحفز الدلفين مناطق ردود الفعل العكسية للجهاز العصبي. ان النبطات الناشئة تُنقَل الى المراكز العصبية الملائمة. و الجهاز العصبي بدوره يرسل إلى العضو او الاعضاء المصابة دوافع منشطة لنظام التجديد (الاستعادة)الذاتي,    ان الوسط المائي يخفف العبء على المفاصل ، وفي الوقت نفسه يوفر الظروف المثلى لتدريب العضلات في وجود أنواع مختلفة من اضطرابات الجهاز الحركي(العضلات).