I potenziali evocati motori (PEM) studiano le vie motorie encefaliche, il midollo spinale e l'innervazione muscolare. Con elettrodi di superficie si registrano le risposte muscolari evocate da due stimoli magnetici somministrati al paziente al vertice del capo e in corrispondenza delle vertebre cervicali (per lo studio degli arti superiori) o lombari (per gli arti inferiori). Lo stimolo magnetico è di per sé indolore, pur provocando la contrazione dei muscoli. Con questo esame si valutano i tempi di conduzione motoria centrale e periferici. L'esame ha una durata di circa 15-20 minuti.