Обмен веществ всегда сопровождается электрическими явлениями; электрическую активность мозга можно регистрировать при помощи прибора, называемого электроэнцефалографом.Для этого прикрепляют электроды к различным участкам кожи головы при помощи лейкопластыря и исследуют активность лежащих под ними частей мозговой коры. Электроэнцефалография показала, что головной мозг постоянно находится в состоянии активности, даже тогда, когда мы ни о чем не думаем, и что наиболее регулярные проявления активности — так называемые альфа-волны — исходят из зрительных зон затылочной доли, когда человек находится в покое и глаза его закрыты. Эти волны возникают ритмически с частотой 9—10 в 1 сек и с амплитудой около 45 мв . При открытых глазах альфа-волны исчезают и вместо них появляются более быстрые, нерегулярные волны. Последние вызываются видимыми объектами; это можно показать, воздействуя на глаза каким-нибудь периодическим раздражителем, например светом, мигающим через правильные промежутки времени: тогда на электроэнцефалограмме появляются волны с таким же ритмом. Сон — единственное нормальное состояние, при котором электрическая активность мозга резко изменена. Во время сна волны становятся медленнее и выше (т. е. потенциал их возрастает), по мере того как человек впадает во все более глубо-кое бессознательное состояние. При сновидениях регистрируются нерегулярные волны. 

При некоторых заболеваниях головного мозга характер волн меняется. Например, у эпилептиков наблюдается своеобразный и легко распознаваемый тип электроэнцефалограммы; подобные же изменения обнаруживаются у людей, у которых ни разу не было эпилептического припадка, но при известных условиях он мог бы произойти. Можно определить расположение мозговых опухолей, установив, из какой части мозга исходят патологические волны.