Jest to związane z kierunkiem przepływu prądu między elektrodami.

W praktyce mamy do czynienia ze stymulacją anodową i katodową, które różnią się kierunkiem przepływu prądu oraz wpływem na zmiany spoczynkowego potencjału błonowego stymulowanych neuronów. Stymulacja anodowa jest związana z depolaryzacją neuronów i w konsekwencji zwiększa prawdopodobieństwo pojawienia się potencjałów czynnościowych w obszarach stymulowanych. Stymulacja katodowa natomiast, doprowadza do hiperpolaryzacji neuronów, zmniejszając w ten sposób prawdopodobieństwo wystąpienia potencjałów czynnościowych.

Zakłada się, że zmiana aktywności neuronalnej wywołana przez tDCS może powodować zmianę funkcjonowania mózgu, a w konsekwencji służyć w terapiach zaburzeń. Może także być narzędziem mającym na celu poszerzanie wiedzy o funkcjonowaniu ludzkiego mózgu.

Zakłada się, że osoba badana może być bezpiecznie stymulowana tDCS po 20 do 30 min dziennie przez 2 do 6 tygodni. Średnie natężenie prądu, które jest stosowane w badaniach ogranicza się do zakresu od 1 do 2 mA.