大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后会产生一种现象，我们把它称作”脑电波”，亦称脑波，它是神经元细胞之间传递信息时产生的生物电信号。

现代科学研究表明，脑电波是一些自发的有节律的神经电活动，至少存在有四个重要的波段，其频率变动范围在每秒1－30次之间：即δ波（德尔塔波，0.5－3Hz）、θ波（西塔波4－7Hz）、α波（阿尔法波，8－13Hz）、β波（贝塔波，14－30Hz）。

人类史上有记录的最慢的脑电波，当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡或麻醉状态下，可在颞叶和枕叶记录到这种波段。维持稳定健康的Delta波水平可以促进我们更安稳的睡眠。

“好奇心”的象征，促进海马体产生LTP，此波为少年（10－17岁）的脑电图中的主要成分，在成年人意愿受挫或者抑郁以及精神病患者中这种波极为显著。

它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的。在清醒、安静、闭目时（放松状态）出现，睁开眼睛（受到光刺激）或接受其它刺激时，α波即刻消失，α波在5岁以后逐渐增加。

α波是连接意识和潜意识的桥梁，是仅有的有效进入潜意识的途径，能够促进灵感的产生（在人心情愉悦或静思冥想时，一直兴奋的β波、δ波或θ波此刻弱了下来，α波相对来说得到了强化。因为这种波形最接近右脑的脑电生物节律，于是人的灵感状态就出现了）。

当精神紧张和情绪激动或亢奋时、竞争或压力出现时出现，伴有需努力能够达到的注意力集中。当人从噩梦中惊醒时，原来的慢波节律可立即被该节律所替代。

除此之外，在觉醒并专注于某一事时，常可见一种频率较β波更高的γ波，其频率为30~80Hz，波幅范围不定；而在睡眠时还可出现另一些波形较为特殊的正常脑电波，如驼峰波、σ波、λ波、κ-复合波、μ波等。

对于脑电波的研究，在教育领域有利用于脑电信号控制游戏，训练对注意力的控制能力；在人工智能领域，也可以利用脑电信号控制智能轮椅、汽车中控等。