Aivot ovat neuroplastiset eli muovautuvat. Se tarkoittaa, että aivojen rakenne ja toiminnot muuttuvat, kun ne reagoivat toimintaan ja kokemuksiin. Aivot ja paranemisen ihme kertoo tästä ihmisaivojen ainutlaatuisesta ominaisuudesta, joka auttaa hoitamaan ja jopa parantamaan kokonaan monia peruuttamattomina pidettyjä aivojen toimintahäiriöitä.
Psykiatri Norman Doidge kuvailee kirjassaan useita menetelmiä, joiden avulla keho ja aivot voivat muodostaa uusia hermostollisia yhteyksiä. Nämä valoa, ääntä, värähtelyä, sähköä ja liikettä hyödyntävät hoitomenetelmät herättävät aivojen omat parantavat kyvyt.
Kirjassa paneudutaan yksityiskohtaisesti erilaisiin tapauskertomuksiin, joissa potilaiden oireet lieventyivät tai parantuivat esimerkiksi kroonisesta kivusta, aivoverenkiertohäiriöstä, aivovammasta tai aivovauriosta. Doidge esittelee myös mm. Parkinsonin tautiin, multippeliskleroosiin (MS-tauti), autismiin, tarkkaavuushäiriöön, oppimishäiriöön ja lukihäiriöön liittyviä kertomuksia.