產生腦電節律活動的條件 腦中電場必須相當強，才能在頭皮表面記錄出電位變化，而欲使腦中電場達到相當強度，必須具備兩個條件：（1）同步化。大?腦皮層是由100余億神經元所組成，從皮層表面記錄出的電位是許多神經元活動時所產生的電場的總和。故節律性的腦電波是許多神經元同時活動和同時抑制的結果。只有這樣，總和出來的波幅才能較大，否則就會相互抵消，甚至記錄不出電位變化。這種同時放電或同時抑制的過程就是“同步化”。如果由于某種原因而使神經元不能同時放電或同時抑制，就是“去同步化”。所說同步化，包括頻率與位相皆相同。否則，如兩個神經元發放的頻率相同而位相相反，就仍然不會出現大的波幅。通常，同步化的程度越大，則波幅越大而頻率越低；反之，去同步化的程度越大，則波幅越小而頻率越高。（2）神經元的排列方向一致。如各神經元的排列方向不一致，則沖動傳導的方向也不會一致，因而所產生的電場就會相互抵消，不能形成強大的電場。大腦皮層的錐體細胞排列非常整齊，其頂樹突都伸向皮層表面，因此，腦電波的形成，極有可能是由于許多錐體細胞產生的電位自細胞體傳向皮層表面的結果。當這些錐體細胞進行同步活動時就會產生強大的電場，才能在皮層表面記錄出來。

　　腦電活動的皮層神經元機制 由于最常見的腦電波節律為每秒10次左右的α節律，每個波的周期約為100毫米，這要比神經元的動作電位慢得多，而和神經元的突觸后電位的時程較近似，因而提出腦電波是由神經元的同步性慢活動所引起的。此外，動物實驗表明，將微電極插入貓的皮層神經元內，發現微電極所記錄的皮層神經元的慢的突觸后電位常與粗電極在皮層表面記錄到的同步化腦電波時程相同，尤其在每秒8～12次的梭形波時更為明顯。此外，靜脈注射快速作用的巴比妥藥物時，腦電波與細胞內記錄的突觸后電位同時消失，而當藥物作用過后，兩者又同時恢復。因此可認為：腦電波是由皮層細胞群同步活動時突觸后電位（包括興奮性突觸后電位與抑制性突觸后電位）的總和所形成的。

　　皮層神經元節律性同步活動的起源 動物實驗表明，當切斷皮層與丘腦的聯系后，皮層的α節律消失，而丘腦中類似α波的節律性活動依然存在。損毀丘腦后，皮層也不再出現自發的節律性活動。因此可以認為，皮層的自發的節律性活動來源于丘腦，然后從丘腦傳遞到大腦皮層。綜上所述，一般認為，腦電圖波形是大腦皮層神經元突觸后電位總和而形成，而其節律性活動的產生與丘腦有關。