I potenziali evocati sono esami non invasivi che studiano la risposta del sistema nervoso ad uno stimolo sensoriale. In relazione al sistema sensoriale stimolato si possono dividere in potenziali evocati somatosensoriali (PESS), visivi (PEV), acustici (PEA). Questi tipi di potenziale evocato studiano le vie afferenti, cioè le vie nervose che dalla periferia portano informazioni verso l'encefalo. Un altro tipo di potenziale evocato è il potenziale evocato motorio (PEM): in questo caso si valutano le vie motorie efferenti, che cioè portano le informazioni dalla corteccia cerebrale verso i muscoli.
I potenziali evocati vengono eseguiti da un tecnico e refertati da un medico specialista di area neurologica. L'esame è fornito in solvenza od in convenzione con il Servizio Sanitario Nazionale.
PESS (potenziali evocati somato-sensoriali): studiano le vie afferenti somatosensoriali, in particolare il nervo mediano (arto superiore) e il nervo tibiale (arto inferiore), il midollo spinale e la corteccia somatosensoriale. Vengono registrati applicando un piccolo stimolo elettrico al polso, per lo studio degli arti superiori, o alla caviglia per gli arti inferiori. Il potenziale elettrico viene registrato lungo il tragitto dal nervo fino alla corteccia con elettrodi di superficie fissati alla cute del paziente con una pasta conduttrice. L'esame ha una durata di circa 60 minuti per uno studio dei quattro arti. Per una buona riuscita dell'esame è necessaria una condizione di rilassamento, eventualmente anche di addormentamento, che nei bambini può richiedere l'uso di blando sedativo.
PEV (potenziali evocati visivi): studiano il nervo ottico e la corteccia visiva. Si registrano con una coppia di elettrodi di superficie applicata allo scalpo del paziente che viene stimolato attraverso un monitor raffigurante una scacchiera i cui quadrati cambiano alternativamente colore da bianco a nero (pattern reversal). L'esame ha una durata di circa 20 minuti. Nei pazienti impossibilitati a collaborare mantenendo un costante punto di fissazione è possibile stimolare con flash a luce bianca ottenendo però, con tale metodica, informazioni più generiche sulla funzione visiva.
PEA (potenziali evocati acustici): studiano il nervo acustico e il tronco encefalico. Si registrano con elettrodi di superficie fissati allo scalpo e ai lobi auricolari del paziente che viene stimolato attraverso una cuffia con dei "click". L'esame ha una durata di circa 20 minuti. Negli ultimi anni questo esame viene usato per confermare il sospetto di deficit uditivo ottenibile con le otoemissioni nei neonati.