脑电图(EEG)是利用高灵敏度生物信号放大器，将神经细胞自发产生的电活动接收、放大后，描记出来的连续曲线。因为神经细胞具有不同的活动规律，所以描记所得的脑电波在正常情况下有四种节律，国际上统一将它们分别命名为а波(8～13周／秒)、β波(14～30周／秒)，θ波(4～7周／秒)和δ波(1～3周／秒)。а和β波属快波，健康人记录到的脑电图(儿童除外)大多以它们为主，称为а和β占优势。θ波和δ波属慢被，θ波多在困倦时出现，а波只有在睡眠加深时才出现。如果清醒时的脑电图出现δ波或θ波成分，而且占的比例超过10％，就可视为异常脑电图。
    谈到脑电图在头痛诊断中的意义，可以说凡属功能性头痛(如血管性、神经性等)脑电图通常不出现异常，至多表现为边缘状态。仅有极少数患者在偏头痛发作时，可表现为异常。只有在诊断以头痛为主要表现的癫痫发作(癫痫性头痛)时，脑电图才有特异性。国内新近的一组资料提示，其异常率可达91.3％。另外，脑电图在诊断器质性头痛方面也有一定参考价值，尤其对脑肿瘤、脑血管病、脑外伤等，都能在局部显示出θ波或高幅尖波、棘波等异常脑电活动；对颅内炎症则表现为基本节律紊乱及弥散性慢波活动。但是脑电图的上述变化缺乏特异性，不能帮助确定病因，需要结合临床考虑，而且脑电图对大脑深部病变定位困难。因此，脑电图对于头痛来说，仅能作为普通的辅助检查手段，精确定位、定性诊断还有赖于选择其它检查方法。