Активность мозга всегда представлена синхронной активностью большого количества нервных клеток, сопровождаемой слабыми электрическими токами, которые создают магнитные поля. Регистрация этих полей неконтактным способом позволяет получить магнитоэнцефалограмму (МЭГ). МЭГ регистрируют с помощью сверхпроводящего интерференционного устройства - магнитометра. Предполагается, что ЭЭГ больше связана с радиальными по отношению к поверхности коры головного мозга источниками тока, что имеет место на поверхности извилин, а магнитоэнцефалография больше связана с тангенциально направленными источниками тока, которые расположены в корковых областях, образующих борозды. МЭГ может быть представлена в виде профилей магнитных полей на поверхности черепа, либо в виде кривой линии, характеризующей изменения магнитного поля в определенной точке скальпа.
Магнитоэнцефалография дополняет информацию об активности мозга, получаемую с помощью электроэнцефалографии.