הטיפול בדסנסיטיזציה יוצע במקרים שבהם האדם או הסובבים אותו חשים כי עוצמת תגובתו על נסיבות או על גירויים שונים היא מעבר לפרופורציה סבירה ומשבשת את חייו. הגישה ההתנהגותית בכלל, וטיפול בביופידבק בפרט, נעזרים בטכניקה של דה-סנסטיזציה שיטתית, או הקהיית חרדה, לטיפול בהפרעות פוביות. הטיפול מבוסס על מערך סדור והדרגתי של התניות נגד, כלומר התניית תגובות חלופיות (הרפיית מתח) על הגירוי מעורר החרדה.
בשלב הראשון המטופל מתרגל תגובת הרפיה עמוקה. שיטות שונות מתאימות למטרה זו (ראה פרק 3). הרפיה הדרגתית של קבוצות שרירים שונות היא שיטה שכיחה. בשיטה זו האדם מרפה את גופו שלב אחר שלב, החל מכפות רגליו דרך הגוף ועד לצוואר ולשרירי הפנים. לעתים משתמשים בשיטות אחרות, כמו הרפיה נשימתית ועוד.
לאחר שהאדם למד להירגע במידה מספקת, אנו חושפים אותו בהדרגה לגירוי מעורר החרדה. מקובל לערוך מעין היררכיה של גירויים מעוררי חרדה, החל מהמאיים פחות ועד למבעית ביותר. המטופל מתבקש לדמות את הגירוי או את המצב המאיימים. מעניין לציין כי הדמיון הוא כלי רב-עוצמה ביצירת הבעיה ובטיפול בה, והעלאת מצבים מאיימים אלו בדמיון מעוררת שרשרת תגובות פיזיולוגיות של חרדה בקרב אנשים הסובלים מפוביה. בשלב זה האדם מתבקש לווסת את רמת החרדה על-ידי הפעלת טכניקות ההרגעה העצמית שרכש, ולווסת את תגובת המתח הפיזיולוגית בעזרת המשוב שמוסר מכשיר המדידה.
לעומת טיפולים התנהגותיים מקובלים, המשתמשים בטכניקת הדה-סנסטיזציה בהסתמכות על דיווח עצמי סובייקטיבי של עוצמת חרדה, מבוסס הטיפול בביופידבק על מדידה מדויקת*(אובייקטיבית?) של התגובה הפיזיולוגית. לגישה זו יש כמה יתרונות. הודות לייצוג רמות המתח במכשיר המדידה אפשר לבנות סולם חרדה מבוסס וברור יותר למטפל ולמטופל ולזהות מתי אפשר לעבור שלב בתרגול. בדה-סנסטיזציה קלסית המעבר לטיפול בגירוי הבא בהיררכית הגירויים המאיימים תלוי בדיווח סובייקטיבי של המטופל באשר לרמת החרדה שהוא חווה. לעתים המטופל אינו מאמין ביכולתו להתגבר על הפוביה, ולכן יעכב או יאט את התהליך הטיפולי. הביופידבק מאפשר מידה מסוימת של הפרדה בין מרכיב החרדה למרכיב ההתנגדות הפנימית לשינוי. הטיפול הנפשי כרוך בתהליך מעבר מהאופן שבו האדם תפש את עצמו, את יכולותיו או את יכולת התמודדותו עד כה, לבחינה ולהסתכלות מחודשות בעצמי ובכוחותיו לאור ההתנסות שחווה בטיפול. הביופידבק מספק מעין עדות "אובייקטיבית" שיכולה "לשכנע" את המטופל כי חלו בו שינוי או התחזקות בכיוון הרצוי לו. בעזרת תגובתו הפנימית והפיזיולוגית של האדם, ממחיש המשוב למטופל כי הוא מסוגל לאותו דבר שהוא הגדיר לפני זמן קצר כבלתי נסבל.
עם זאת חשוב לציין כי לעתים השימוש במכשיר מדידה מדויק מעורר תקווה או אשליה שיהיה אפשר "ליישר את הקו", כלומר, לבטל לחלוטין את גילויי המתח. כאן יש להבהיר כי מטרת הטיפול היא לקדם ויסות עצמי טוב יותר, אך הוא אינו מכוון לביטול תחושות התרגשות או חרדה. פחד או התרגשות מהווים חלק רב-ערך בחיי הנפש, והם בעלי תפקיד בהנעת הפרט לשמור ולהשגיח על עצמו. ויסות עצמי אין פירושו בשום אופן כפירה בחלקים מסוימים של הספקטרום הרגשי האנושי.
יתרון נוסף של השימוש בדה-סנסטיצזיה, המושתתת על ביופידבק, נוגע למולטימדיה. לעתים קרובות האדם מתקשה לדמיין את הגירוי מעורר החרדה. השימוש במכשור ממחושב מאפשר לשלב סרטים קצרים, תמונות או תצלומים רלוונטיים בתרגול. יתרה מזו, מכשירי ביופידבק מתקדמים מאפשרים הרצת תמונות או סרטונים על-פי רמת ההרפיה. נעשית מעין "אוטומטיזציה" של הטיפול, ובעזרת מכשור פשוט יכול האדם לתרגל גם בביתו שליטה בתגובתו על גירויים מעוררי חרדה.
במקרים רבים בשלבי הטיפול המאוחרים יתרגל המטופל חשיפה הדרגתית מוחשית לגירוי המאיים. לדוגמה, המטפל יכול ללוות את המטופל למעלית או לבקש ממנו לנסוע נסיעה קצרה באוטובוס. חלק זה של הטיפול ישמש כ"ציד חרדות", כלומר איתור תגובות חרדה בתנאי אמת, שבמהלכו המטופל יכול לשתף את המטפל בחווייתו ולוודא כי בכוחו ליישם את הנלמד במרפאה. בדרך כלל אין צורך לבצע מדידה פיזיולוגית בשלב זה, אך אפשר לספק למטופל מכשיר נישא קטן למדידת תגובותיו. מכשיר כזה עשוי להעניק למטופל ביטחון, בהיותו מעין "אובייקט מעבר" המקושר למטפל ולאווירת הטיפול במרפאה.
