Các kích thích thị giác, thính giác hoặc xúc giác được sử dụng để hoạt hóa các khu vực tương ứng của vỏ não, gây ra hoạt động điện vỏ não khu trú. Thông thường, những điện thế nhỏ này bị mất trong nhiễu nền điện não đồ (EEG), nhưng quá trình xử lý của máy tính sẽ loại bỏ nhiễu để hiển thị dạng sóng. Thời gian tiềm tàng, thời gian tồn tại, và biên độ của các điện thế khêu gợi cho biết đường dẫn truyền cảm giác được kiểm tra còn nguyên vẹn hay không.
Các điện thế khêu gợi đặc biệt hữu ích trong những trường hợp sau đây:
Phát hiện các thiếu sót không biểu hiện rõ trên lâm sàng trong bệnh mất myeline
Đánh giá hệ thống cảm giác ở trẻ sơ sinh
Đánh giá các thiếu sót nghi ngờ do rối loạn thần kinh chức năng
Theo dõi tiến triển cận lâm sàng của bệnh
Ví dụ, điện thế khêu gợi thị giác có thể phát hiện tổn thương thần kinh thị giác do bệnh đa xơ cứng.
Khi nghi ngờ sự toàn vẹn của thân não, điện thế khêu gợi thính giác của thân não được ưu tiên.
Điện thế khêu gợi cảm giác có thể xác định chính xác sự rối loạn điện sinh lý khi tổn thương cấu trúc (ví dụ, ung thư biểu mô di căn xâm nhập vào đám rối và tủy sống) ảnh hưởng đến nhiều tầng của trục thần kinh.
Điện thế khêu gợi cảm giác cũng có thể giúp dự đoán tiên lượng bệnh nhân hôn mê, đặc biệt là những người có hạ thân nhiệt, khi các chỉ điểm lâm sàng không rõ ràng.