Les recherches les plus récentes en neurosciences et en pédagogie expliquent le « pourquoi » de l'efficacité de la carte heuristique : il s'agit tout simplement de se servir de nos aptitudes naturelles !
Concrètement, la carte heuristique exploite la tendance naturelle du cerveau à fonctionner par association : l'idée n'est pas de représenter la totalité des informations sur la carte mais simplement des images ou des mots-clés qui permettront au cerveau de faire le lien avec d'autres informations que nous avons en mémoire. La carte heuristique, c'est un peu comme la madeleine de Proust : sa vue permet de se reconnecter à une quantité importante d'informations qui pourtant ne sont pas explicitement sur la carte.
En outre, la représentation des informations sur une carte heuristique (en partant du centre, sur des branches principales puis secondaires) permet de s'affranchir de la contrainte temporelle que nous impose la prise de note linéaire : nous pouvons donc organiser les informations de la manière la plus efficace, la plus pertinente pour nous, indépendamment de la source (orateur, livre, ...).
L'utilisation de la couleur et des images renforcent le caractère percutant de cette représentation des informations, aidant ainsi un peu plus le cerveau dans le processus de mémorisation.