Persoanele cu dislexie au probleme cu citirea cuvintelor și înțelegerea limbajului. Recunoașterea cuvintelor și capacitatea de a relaționa literele și sunetele sunt compromise în diferite grade, în funcție de cât de gravă este starea. Efectele dislexiei asupra creierului se găsesc mai ales în emisfera stângă, unde regiuni distincte controlează vorbirea, citirea și procesarea limbajului. Prin utilizarea tehnicilor de imagistică medicală, diferențele în cantitatea de material din anumite părți ale creierului pot fi observate la persoanele care sunt dislexice. Specialiștii în creier se concentrează pe zonele creierului în care cuvintele sunt decodificate și procesate în timpul lecturii.
Dislexia pe creier este analizată prin compararea cantității de substanță albă și cenușie cu creierul normal. Stratul exterior al creierului este alcătuit din materie cenușie, în care celulele nervoase procesează toate informațiile care vin din simțuri. Substanțele albe găsite mai adânc în interior sunt concepute pentru o comunicare rapidă între diferite părți ale creierului. Cei cu dislexie tind să aibă mai puțină substanță cenușie și albă în zona parietotemporale stângă, unde cuvintele sunt decodificate. Unul dintre simptomele dislexiei include neputința de a înțelege sunetul cuvintelor, care ar putea apărea din diferențele structurale din această parte a creierului.
Tehnicile medicale precum imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) pot analiza creierul copiilor cu semne de dislexie. Efectele dislexiei asupra creierului pot fi observate cu imagini care arată niveluri mai scăzute de activitate în locuri care controlează citirea și capacitatea de limbaj. Pe lângă diferențele structurale față de creierul normal, observate în tomografia axială computerizată (CAT) și tomografia cu emisie de pozitroni (PET), variațiile proceselor metabolice sunt legate de dislexia pe creier. De asemenea, părțile din spate stânga ale creierului sunt mai puțin active, dar zonele frontale din partea stângă compensează cu mai multă activitate decât în mod normal.
Studiind efectele dislexiei asupra creierului și văzând cum activități precum jonglarea și cântatul la instrumente muzicale o pot schimba fizic, cercetătorii găsesc noi opțiuni de tratament. Capacitatea creierului de a compensa atunci când o emisferă este îndepărtată a făcut, de asemenea, tratamentul dislexiei mai optimist, deoarece structura creierului se poate schimba chiar și la adulți. Anumite tipuri de terapie pot stimula regiunile în care sunt prezente efectele dislexiei asupra creierului. Acestea pot ajuta pe cineva cu afecțiune să-și compenseze problemele de citire și limbaj.