우리가 가진 모든 능력은 뇌에서 나온다. 뇌를 통하지 않고서는 우리는 어떤 능력도 발휘할 수가 없다. 우리 뇌의 기억 용량은 25기가바이트(GB)의 용량을 가진 컴퓨터 100대를 합쳐 놓은 수치와 맞먹는다.
다중지능 이론 역시 뇌에 대한 연구를 바탕으로 등장하게 되었다. 특히 1981년 미국의 노벨 의학상 수상자인 로저 페리(Roger Perry)가 발표한 좌우뇌 이론이 다중지능 이론을 뒷받침하는 데 큰 역할을 했다. 대뇌는 왼쪽 뇌와 오른쪽 뇌로 나뉘어 있는데 각각 반대편에 있는 몸의 지각과 운동을 담당하고 있다.
뇌출혈이나 사고 등으로 한 쪽 뇌를 다쳤을 때 그 반대쪽 몸에 이상이 나타나는 것이 그 증거이다. 왼쪽 뇌는 언어뇌라고 하며 언어 중추가 있다. 따라서 왼쪽 뇌가 발달하면 분석적이고 논리적이며 합리적으로 사고하는 능력이 뛰어나게 된다. 오른쪽 뇌는 이미지 뇌라고 하는데 그림이나 음악 활동, 스포츠 등 감각적이고 직관적인 분야를 담당하고 있다.
지난 100년 가까이 이어져 온 IQ 검사는 주로 언어 및 수리와 관련된 두뇌의 기능을 측정한 것으로 좌우뇌 이론에 비추어 볼 때 왼쪽 뇌의 능력만을 측정했음을 알 수 있다. 그렇기 때문에 가드너는 두뇌 양쪽의 전반적인 기능을 모두 포괄하는 능력에 주목했고, 이 능력 중의 더 기초적이고 근원적인 능력 요소를 다중지능이라고 보았다.
가드너는 뇌를 통해서 발현되는 능력이 하나의 다중지능으로 간주되기 위해서는 여러 가지 조건을 만족시켜야 하는데, 그중 하나가 두뇌의 어떤 부위와 깊은 관련이 있어야 한다는 것이다. 우리의 뇌는 크게 대뇌와 소뇌로 이루어져 있고, 단면을 보았을 때 대뇌 신피질, 그 아래 대뇌 기저핵, 그 아래 시상, 시상 하부 그리고 대뇌변연계, 그리고 뇌의 가장 안쪽의 뇌간으로 구성되어 있다. 또한 뇌의 앞쪽은 전두엽, 뒤쪽은 후두엽, 위쪽은 두정엽, 옆쪽은 측두엽으로 나눌 수 있다.
가드너에 의하면 8가지 다중지능은 각각 특정 두뇌부위와 깊은 관련이 있다고 한다. 예컨대 언어지능은 좌측두엽(왼쪽뇌의 측두엽:왼쪽 귀의 안 쪽 뇌)과 전두엽의 기능과 관련되어 있는데, 그 부분의 뇌가 손상을 입으면, 언어지능이 급격히 저하된다.
신체운동지능은 소뇌, 기저핵 그리고 대뇌의 운동피질과 관련되어있으며, 인간친화지능은 전두엽, 측두엽 그리고 변연계와 관련이 깊다. 자기성찰지능은 전두엽, 두정엽 그리고 변연계와 관련되며, 논리수학지능은 두정엽의 좌측부분과 우반구가 관련되어있다. 공간지능은 우반구의 후반부, 음악지능은 우반구의 측두엽과 관련이 깊다. 다만 자연친화지능은 아직까지 두뇌의 특정부위와의 관련성을 구체적으로 확인하지 못하고 있다.
이와 같이 두뇌부위와 다중지능은 상호 깊이 관련되어있다. 따라서 다중지능 이론을 바탕으로 자신의 능력을 발견하고 발전시키는 것은 결국 두뇌의 잠재력을 일깨우고 더욱 발전시키는 노력과 일치하는 것이라고 볼 수 있다.