借助于金属电极和导电胶从颅外头皮表面引导的可记录到的皮层自发电位图形。人类脑电图由德国精神病学家伯格（Berger）于1924年在其子的头部第一次记录下来，于1929年发表了论文，并开始应用于临床。
正常脑电图的基本波形 脑电图的波形很不规则，其频率变化范围在正常人每秒约在1～30次左右，通常将此频率范围分为4个波段，如下表：
脑电波的波段
各波段不仅频率不同，而且在振幅、起源及机能等方面也不同。
δ波 频率为每秒0.5～3.5次，振幅为20～200微伏。在清醒的正常成人，一般是记录不出δ波的。成人只有在深睡的情况下才可记录出δ波。一般在颞区与枕区引出的δ波比较明显。
θ波 频率为每秒4～7次，振幅约为100～150微伏。在清醒的正常成人，一般也记录不出θ波，成人在困倦时常可记录出θ波。θ波的出现是中枢神经系统抑制状态的一种表现。如在清醒成人的脑电图中出现θ波表示不正常。一般在顶区与颞区引出的θ波较明显。
α波 频率为每秒8～13次，振幅为20～100微伏。α波是正常成人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率相当恒定。在头部任何部位皆可记录到α波，但以在枕区及顶区后部记录到的最为明显。α节律与视觉活动有关。α节律在清醒安静闭目时即出现，并可具有时大时小的波幅变化，即波幅呈现由小变大，然后又由大变小的规律性变化，形成所谓α节律的“梭形”。每一“梭形”持续时间约1～2秒。睁眼、思考问题或接受其它刺激时，α波立即消失而出现快波，此现象称为“α波阻断（αblock）”。如再行安静闭目，则α波又会重新出现。
β波 频率为每秒14～30次，振幅5～20微伏。安静闭目时只在额区出现β波。如果睁眼视物、突然受到声音刺激或进行思考时，在皮层其它区也会出现β波。所以β波的出现一般表示大脑皮层处于兴奋状态。
在实际记录的脑电图中，并不是一种单一的节律，常是一种以上不同节律的波同时存在，尤以α波与β波同时在一个部位出现的情况较常见，此时，β波常重叠在α波上。
大脑皮层的不同生理状态，能使脑电图的波形发生不同的变化。当大脑皮层中许多神经细胞的生物电活动呈现步调一致时，大脑电图上就会出现低频率高振幅的波形，此种现象称作同步化。α波就是一种同步化波。而当大脑皮层中许多神经细胞的生物电活动步调不一致时，在脑电图上就会出现高频率低振幅的波形，此种现象称为去同步化。例如α波阻断而出现β波即为一种去同步化。通常认为，当脑电图中高振幅的慢波消失而代之以低振幅的快波时，表明大脑皮层兴奋过程的增强；而当低振幅的快波消失而代之以高振幅的慢波，则表明抑制过程的增强。
正常儿童的脑电图与成人不同，常出现较成人为慢的优势节律（每秒少于8次），此节律在中央区比在后项区更为明显。θ节律为少年（10～17岁）的脑电图中的主要节律。一般认为，婴儿没有枕部α频率，在幼年儿童身上所发现的慢波随年龄增长而逐渐加速，直至达到成年人的这些频率为止。