ผู้ที่มีปัญหาในการอ่านและเข้าใจภาษา การจดจำคำและความสามารถในการสัมพันธ์กับตัวอักษรและเสียงต่าง ๆ ถูกทำให้แตกต่างกันไปตามระดับความรุนแรงของอาการ ผลกระทบของดิสเล็กเซียในสมองส่วนใหญ่จะพบในซีกซ้ายซึ่งมีการควบคุมการพูดการอ่านและการประมวลผลภาษาที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน โดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ความแตกต่างในปริมาณของวัสดุในบางส่วนของสมองสามารถเห็นได้ในคนที่ dyslexic ผู้เชี่ยวชาญด้านสมองมุ่งเน้นไปที่ส่วนต่างๆของสมองซึ่งมีการถอดรหัสและประมวลผลคำศัพท์ระหว่างการอ่าน
Dyslexia ในสมองวิเคราะห์โดยเปรียบเทียบปริมาณของสารสีขาวและสีเทากับสมองปกติ ชั้นนอกของสมองประกอบด้วยสสารสีเทาซึ่งเซลล์ประสาทประมวลผลข้อมูลทั้งหมดที่มาจากประสาทสัมผัส สสารสีขาวที่พบในส่วนลึกถูกออกแบบมาเพื่อการสื่อสารที่รวดเร็วระหว่างส่วนต่าง ๆ ของสมอง ผู้ที่เป็นดิสเล็กเซียมักจะมีสสารสีเทาและสีขาวน้อยกว่าในบริเวณ parietotemproral ด้านซ้ายซึ่งมีการถอดรหัสคำ หนึ่งในอาการของดิสเล็กเซียรวมถึงไม่สามารถเข้าใจเสียงของคำซึ่งอาจเกิดขึ้นจากความแตกต่างของโครงสร้างในส่วนนี้ของสมอง
เทคนิคทางการแพทย์เช่นการถ่ายภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (fMRI) สามารถวิเคราะห์สมองของเด็กที่มีอาการดิส ผลกระทบของดิสเล็กเซียในสมองสามารถมองเห็นได้ด้วยภาพที่แสดงระดับกิจกรรมที่ลดลงในสถานที่ที่ควบคุมการอ่านและความสามารถทางภาษา นอกเหนือจากความแตกต่างทางโครงสร้างจากสมองปกติที่พบในการสแกนด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์และการปล่อยโพซิตรอน (PET) การเปลี่ยนแปลงในกระบวนการเผาผลาญอาหารเกี่ยวข้องกับดิสเซียในสมอง ส่วนสมองด้านหลังซ้ายนั้นมีความกระตือรือล้นน้อยกว่า แต่บริเวณด้านหน้าทางด้านซ้ายจะชดเชยการทำงานมากกว่าปกติ
โดยการศึกษาผลกระทบของดิสเล็กเซียต่อสมองและดูว่ากิจกรรมต่าง ๆ เช่นการเล่นกลและเล่นดนตรีสามารถเปลี่ยนแปลงร่างกายได้อย่างไรนักวิจัยกำลังค้นหาทางเลือกการรักษาใหม่ ๆ ความสามารถของสมองในการชดเชยเมื่อสมองซีกหนึ่งถูกลบออกยังทำให้การรักษาดิสเล็กเซียดีขึ้นเพราะโครงสร้างของสมองสามารถเปลี่ยนแปลงได้แม้ในผู้ใหญ่ การบำบัดบางประเภทสามารถกระตุ้นบริเวณที่มีผลกระทบของ dyslexia ในสมอง สิ่งเหล่านี้สามารถช่วยคนที่มีเงื่อนไขในการชดเชยปัญหาการอ่านและภาษาของเขาหรือเธอ
