Elektroensefalogram (EEG), beynin sinir hücre gövdelerini barındıran gri renkli üst bölümündeki tüm etkinliklerin kaydedilmesidir. Bu teknikte, başın çeşitli yerlerine yerleştirilen elektrodarın gönderdiği sinyaller kaydedilir; bu sinyaller de bir grafikte çizgiler halinde görülür. Beyin dalgalarını belirten bu çizgiler, frekanslarına göre alfa, beta, teta ve delta dalgaları olarak bilinen dört gruba ayrılır. Bunların düzeni dinlenme, uyku ve dikkatin yoğunlaştığı durumlar gibi, beyinde meydana gelen çeşitli etkinliklere göre değişir.
Bir beyin hastalığında, EEG normal değildir. EEG, epilepsi (bu test, epilepsinin türünü belirlemeye yardım eder), beyin sarsıntısı, apse, menenjit (beyin zarı iltihabı), ensefalit (beyin dokusu iltihabı) ve beyin tümörlerinin tanısında kullanılabilir. Bu teknik, genellikle bir hastanede ya da hekim muayenehanesinde uygulanır. Uyku ensefalogramı (beyin elektriksel dalgalarının grafisi), kişinin bir önceki gece uyumamasını sağlayarak uygulanır. Bu yöntemle, uyku bozukluklarının bazı türleri değerlendirilebilmektedir.