A ElektroEncefaloGráf az agykéregben keletkező parányi elektromos feszültségeket a fejbőrre helyezett elektródákkal elvezeti, felerősíti, és mozgó papírra (ma már inkább számítógép képernyőjére) rajzolja. Az így kapott görbék ("agyhullámok") alapján vizsgálható az agy elektromos működése. A vizsgáló eljárást elsősorban az epilepszia diagnosztizálásában alkalmazzák, ahol többnyire ilyenkor jellegzetes eltéréseket lehet látni mind a rohamok között, mind a rohamok idején. A jellegzetes meredek hullámalakok azt mutatják, hogy a szomszédos idegsejtek nagy tömege időnként egyszerre lép működésbe, ami kóros szinkronitást jelent és jellemző az epilepsziára. Ezek a jelenségek nem minden betegnél és nem mindig jelentkeznek, a vizsgálatok ismétlésével és speciális felvételekkel növelhető a kóros jelenségek kimutatásának esélye.
Az ún. rutin EEG éber, csukott szemmel készített 15-20 perces felvétel. Szokásosan terheléssel egészítik ki (leggyakrabban 3 perces erőltetett légzés és villogó fényingerlés). Ezt két-három negatív vizsgálat után már nem érdemes ismételni.
További információt adhat az alvás alatti EEG vizsgálat, aminek két legelterjedtebb formája az alvásmegvonás utáni rövid alvás vizsgálata, vagy a teljes éjszakai természetes alvás regisztrálása. Ez utóbbi többnyire hordozható készülékkel 12-24 órás időtartammal.
Sokszor szükség van arra is, hogy a roham lezajlása idején történjen meg az EEG. Ezt gyakran párhuzamos video felvétellel egészítik ki. Természetesen ehhez hosszú, akár napokig tartó EEG-video felvétel és viszonylag gyakori rosszullétek szükségesek. A rosszullétek felléptét különböző módszerekkel provokálni is lehet, kezelt epilepszia esetén ez többnyire a gyógyszerek átmeneti csökkentését vagy elhagyását jelenti. A vizsgálatnak nagy jelentősége van az epilepszia és az epilepsziát utánzó rohamok elkülönítésében, illetve műtéti kezelés lehetőségének megítélésében, amikor is pontosan meg kell határozni a rohamok keletkezésének helyét. Előfordulhat, hogy ez csak a koponyába ültetett elektródákkal lehetséges.
A kivizsgálás lezárása után az EEG rendszeres ismétlésére többnyire nincs szükség, attól további információk, mint pl. a kezelés hatékonyságának megítélése, nem várhatók.