Hjernen er elektrisk aktiv natt og dag hele livet. Denne aktiviteten kan registreres som hjernebølger ved å sette elektroder utenpå kraniet, forsterke signalene og vise dem på en dataskjerm. Denne målemetoden kalles elektroencefalografi (EEG). Hjernebølgene svinger med forskjellig hastighet (frekvens) avhengig av bevissthetstilstanden, akkurat som utslagenes størrelse (amplitude) kan variere. Vanligvis oppdeler man EEG-frekvensspektret (0,5–36 Hz) i fire forskjellige frekvensbånd tilsvarende de fire typer hjernebølger: delta-, theta-, alfa- og beta-bølger. Disse bølgenivåer er utelukkende bestemt av deres frekvens.