癫痫的诊断需依靠病史、症状学、脑电图以及脑结构学相结合进行判断，癫痫发作的本质是神经元高度同步化异常放电。脑电图是检测电活动的最直接方法，但头皮脑电图存在一定的局限性。
脑深部的放电，由于脑组织、头皮、颅骨等结构的衰减作用，头皮脑电图不一定能记录到癫痫放电，所以脑电图阴性不能排除癫痫。在临床上可以通过长程脑电图监测延长记录时间，以及通过诱发试验提高脑电图检测阳性率。
