癲癇的診斷需依靠病史、症狀學、腦電圖以及腦結構學相結合進行判斷，癲癇發作的本質是神經元高度同步化異常放電。腦電圖是檢測電活動的最直接方法，但頭皮腦電圖存在一定的侷限性。

腦深部的放電，由於腦組織、頭皮、顱骨等結構的衰減作用，頭皮腦電圖不一定能記錄到癲癇放電，所以腦電圖陰性不能排除癲癇。在臨床上可以通過長程腦電圖監測延長記錄時間，以及通過誘發試驗提高腦電圖檢測陽性率。