הספר מציג בפני הקורא את התובנה המדעית העדכנית על מוחנו ועל התהליכים המתרחשים בו. התיאורים הפשוטים, הדוגמאות המוחשיות ואיורים הברורים הנכללים בו, הופכים נושא מורכב זה לנגיש גם לקורא שאינו בקי בתחום. לאור תובנה זו, מועלות בספר סוגיות חשובות בתחום החינוך, שיכולות להוביל לפיתוחם של יישומים חינוכיים חדשניים ומרתקים. הספר פותח במקום החשוב שכבשו המדעים הקוגניטיביים בחשיבה החינוכית ובמעשה החינוכי. בהמשך נבחנים יסודות שונים של מוחנו ודרכי פעולתו, שיש להם משמעות לחינוך: כיצד מוחנו לומד, זוכר או שוכח? כיצד הוא קובע מה חשוב ומה חשוב פחות? כיצד הוא פותר בעיות ומתאים את עצמו לנסיבות שונות? מהם המנגנונים הבסיסיים השולטים על ענייני הוראה ולמידה אחרים – כמו רגש, קשב, חשיבה ופיתוח מיומנויות? בשלהי המילניום השני, ממשיכה ההוראה הבית-ספרית להתרחש בין כותלי חומר הלימודים, אך המטרות האמיתיות של החינוך כיום ממוקדות בפיתוח היכולות הקוגניטיביות והרגשיות של התלמיד, לגוניהן ולרמותיהן. חוג הנוירונים מציע למנהיגים חינוכיים מספר יישומים שניתן לממשם כבר עתה בבתי הספר, ברוח גישה חדשנית זו.