Elektroentsefalograafia (EEG) on aju elektrilise aktiivsuse mõõtmine. Mõõtmised ja graafiline esitus salvestatakse peanahale asetatud elektroodide kaudu. Elektriline aktiivsus ajus läbib elektroode, mis on ühendatud EEG võimendiga. Ajus olevad signaalid on madala amplituudiga, seetõttu kasutatakse ajutegevuse “võimendamiseks” ja nähtavamaks muutmiseks EEG-võimendit. Seejärel registreeritakse ajutegevus EEG-võimendi kaudu ja esitatakse graafiliselt lainetena, mida tuntakse ka ajulainetena.
Kui neuronid või närvirakud põlevad samaaegselt kogu ajus, põhjustavad tekkivad aktsioonipotentsiaalid märkimisväärse elektrilaengu muutuse, mis on piisavalt suur, et seda elektroodidega registreerida. Need elektroodid on juhid, mis asetatakse piki põhjalikult puhastatud peanaha pinda. Need lasevad elektrilisel aktiivsusel neist läbi minna ja peanahale arvukate elektroodide asetamisega saab samaaegselt registreerida elektrilist aktiivsust erinevates ajupiirkondades. Elektroodid on kaabli kaudu ühendatud EEG-võimendiga, näiteks polügraafiga, ja just see masin registreerib erinevates ajupiirkondades toimuvad füsioloogilised muutused.
EEG-salvestus võib olla kas monopolaarne või bipolaarne. Monopolaarne salvestus toimub siis, kui individuaalne elektrood mõõdab aju aktiivsust võrreldes ükskõikse ja kaugel paikneva elektroodiga, samas kui bipolaarne salvestus mõõdab aju aktiivsust elektroodide paari vahel. Mõõtmine toimub lainete kujul ja koosneb erinevatest sagedustest. Need sagedused on rühmitatud vahemikku alfa (8–13 hertsi), beeta (13–30 hertsi), delta (0.5–2 hertsi) või teeta (4–7 hertsi). EEG-võimendi võimaldab salvestada ajulaineid, mille tulemuseks on sageli teatud lainekujud, mis on iseloomulikud teatud käitumisele; Näiteks kui inimene on lõdvestunud, registreeritakse tavaliselt alfa-aktiivsus.
EEG-d on rakendatud ajutegevuse registreerimiseks erinevate käitumiste ajal. Neid on kasutatud ajutegevuse registreerimiseks une ajal ja neid on kasutatud ka epilepsia aktiivsuse (nt krambihoogude) mõõtmiseks. Epilepsia on seisund, mida iseloomustavad korduvad osalised või generaliseerunud krambid. Osalised krambid tekivad ühes ajupoolkeras kindlast piirkonnast, samas kui generaliseerunud krambid algavad erinevatest piirkondadest ja põhjustavad teadvusekaotust. EEG-salvestised aitavad eristada, kas krambihoog on osaline või generaliseerunud, mõõtes epilepsia aktiivsuse ajal tekkivat olulist muutust ajutegevuses.