Делфинотерапията протича в два основни стадия. При първия, благодарение на високата мотивация и въвличането на детето в работния процес, се наблюдава повишена дейност на работата на мозъка. В резултат на това пациентът получава информация чрез своите слухови и зрителни органи и органите на чувствата.

При втория стадий, след като е установен контактът между пациента и делфина, започва непосредственото пряко общуване и играта на детето с делфина. Терапевтът предлага на детето да изпълни редица структурирани задания. Тук може да се говори за активно въвличане на двете страни в процеса. Играта се състои в хвърляне на топка или обръч на делфина или милване на делфина. Терапевтът контролира емоциите на пациента и общото състояние по време на сеанса. Тази част от сеана се провежда на платформа.

Втората част протича във водата. В нея се намират пациентът и терапевтът и работата протича в постоянен контакт с делфина. Всеки елемент от упражнението се обяснява на пациента или подготовката за него се осъществява на платформата с помощта на родителите.

Делфините, участващи в терапевтичния процес се обучават по специална програма. За делфина е свойствено алелометричното поведение (подражанието), което помага при обучението му. В своята общност тези животни се обучават взаимно и се обогатяват с информация и навици, наблюдавайки събратята си. В природни условия това е породено от необходимостта да си сътрудничат, когато семейството е заето с някаква задача. В делфинариума делфинът дейно проявява желанието си да сътрудничи на обучаващия треньор. Обученият за терапия делфин е добро и великодушно животно, разбиращо ролята си в целия процес. Терапевтът модулира поведението на делфина и пациента.

В процеса на взаимодействието делфин-пациент положителната настройка на делфина към състоянието потвърждава, че сонарът на делфина въздейства на пациента в пълна степен. Именно взаимодействието на делфина с пациента е причината за положителната динамика при различните диагнози. Вълните, излъчени от сонара на делфина, „масажират” мембраните на клетките на организма на пациента, което води до по-интензивен обмен на йони между клетките, подобрява работата на нервните окончания и служи за основа на възстановителния процес. Равносметката е подобряване на психомоторните способности на детето, развиване на нови навици, а съществуващите са на по-високо равнище.