Ένα ΗΕΓ, ή ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, καταγράφει την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου μέσω ηλεκτροδίων που τοποθετούνται στο τριχωτό της κεφαλής. Παρέχει μια συνεχή, σε πραγματικό χρόνο καταγραφή της συνολικής δραστηριότητας μεγάλων πληθυσμών νευρώνων.

Διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων αντιστοιχούν περίπου σε διαφορετικές καταστάσεις. Τα κύματα άλφα εμφανίζονται κατά τη διάρκεια χαλαρής αφύπνισης με κλειστά μάτια. Τα κύματα βήτα συνοδεύουν την ενεργό σκέψη και προσοχή. Τα κύματα θήτα και δέλτα κυριαρχούν στην υπνηλία και τον βαθύ ύπνο. Οι αιχμές και τα αιχμηρά κύματα μπορούν να υποδηλώνουν επιληπτική δραστηριότητα. Το ΗΕΓ είναι επομένως ένα πρωταρχικό εργαλείο στη διάγνωση της επιληψίας και στη σταδιοποίηση του ύπνου.

Η μέθοδος έχει εξαιρετική χρονική ανάλυση —μπορεί να παρακολουθεί αλλαγές της τάξης των χιλιοστών του δευτερολέπτου— αλλά περιορισμένη χωρική ανάλυση, επειδή το σήμα φιλτράρεται μέσω του κρανίου και αντιπροσωπεύει τη δραστηριότητα πολλών νευρώνων ταυτόχρονα. Τα δυναμικά που σχετίζονται με συμβάντα που εξάγονται από το συνεχιζόμενο ΗΕΓ αποκαλύπτουν την απόκριση του εγκεφάλου σε συγκεκριμένα ερεθίσματα με ακριβή χρονισμό.

Όταν ένας κλινικός ιατρός χρειάζεται να γνωρίζει τι κάνει ο εγκέφαλος κάθε στιγμή, το ΗΕΓ παραμένει ένα από τα πιο άμεσα και προσβάσιμα διαθέσιμα παράθυρα.