EEG veya elektroensefalogram, kafa derisine yerleştirilen elektrotlar aracılığıyla beynin elektriksel aktivitesini kaydeder. Çok sayıda nöronun toplam aktivitesinin sürekli ve gerçek zamanlı bir kaydını sağlar.

Farklı frekans bantları kabaca farklı durumlara karşılık gelir. Alfa dalgaları gözler kapalıyken rahat uyanıklık sırasında ortaya çıkar; beta dalgaları aktif düşünme ve dikkat sırasında görülür; teta ve delta dalgaları ise uyuşukluk ve derin uykuda baskındır. Sivri ve keskin dalgalar nöbet aktivitesini gösterebilir. Bu nedenle EEG, epilepsi teşhisinde ve uyku evrelemesinde temel bir araçtır.

Bu yöntem mükemmel zamansal çözünürlüğe sahiptir (milisaniye mertebesindeki değişiklikleri takip edebilir), ancak sinyal kafatasından filtrelendiği ve aynı anda birçok nöronun aktivitesini temsil ettiği için mekansal çözünürlüğü sınırlıdır. Devam eden EEG'den çıkarılan olayla ilişkili potansiyeller, beynin belirli uyaranlara verdiği yanıtı hassas bir zamanlamayla ortaya koymaktadır.

Bir hekimin beynin an be an ne yaptığını bilmesi gerektiğinde, EEG mevcut en doğrudan ve erişilebilir pencerelerden biri olmaya devam etmektedir.