EEG neboli elektroencefalogram zaznamenává elektrickou aktivitu mozku pomocí elektrod umístěných na pokožce hlavy. Poskytuje nepřetržitý záznam souhrnné aktivity velkých populací neuronů v reálném čase.

Různá frekvenční pásma zhruba odpovídají různým stavům. Alfa vlny se objevují během uvolněného bdění se zavřenýma očima; beta vlny doprovázejí aktivní myšlení a pozornost; theta a delta vlny dominují při ospalosti a hlubokém spánku. Záchvatovité vlny a ostré vlny mohou naznačovat záchvatovou aktivitu. EEG je proto primárním nástrojem v diagnostice epilepsie a při určování fází spánku.

Metoda má vynikající časové rozlišení – dokáže sledovat změny v řádu milisekund – ale omezené prostorové rozlišení, protože signál je filtrován přes lebku a představuje aktivitu mnoha neuronů najednou. Potenciály související s událostmi extrahované z probíhajícího EEG odhalují reakci mozku na specifické podněty s přesným načasováním.

Pokud lékař potřebuje vědět, co mozek dělá v daném okamžiku, EEG zůstává jedním z nejpřímějších a nejdostupnějších dostupných oken.