Według jego badań z wykorzystaniem metod elektrofizjologicznych i technik neuroobrazowania, mózg przetwarza różne rodzaje informacji wizualnych odrębnie, w różnych lokalizacjach i czasie. Różne obszary mózgu są wyspecjalizowane do przetwarzania różnych atrybutów wizualnych, takich jak kolor, ruch i forma. Czas potrzebny na przetwarzanie różnych atrybutów jest różny, dlatego człowiek widzi niektóre atrybuty przed innymi. Zeki twierdzi, że pozwala to na uznanie, że w percepcji istnieje asynchronia i hierarchia. Według niego, świadomość koloru następuje przed postrzeganiem formy, a formy wcześniej niż kierunku ruchu (różnica ok. 80 milisekund). Naukowiec twierdzi, że w wizualnym mózgu nie ma centralnego mechanizmu, który synchronizuje aktywność różnych systemów przetwarzania, za bardziej prawdopodobne uznaje istnienie równoległych systemów przetwarzania percepcyjnego.
Zeki wraz z naukowcem Tomohiro Ishizu odkryli, że przyśrodkowa kora oczodołowo-czołowa, wykazała silniejszą aktywność w mózgu badanych słuchających muzyki lub patrzących na obrazy, które uznawali za piękne. Jednocześnie badacze nie odnaleźli konkretnego obszaru w mózgu skorelowanego z dziełem sztuki uznanym za brzydkie.
Działalność międzynarodowa