Diagnostyka zaburzeń snu stanowi kolejne ważne zastosowanie EEG. Każda faza snu charakteryzuje się pojawieniem się określonych wzorców fal mózgowych, przy czym fale delta wskazują na najgłębszy sen. Oceniając wyniki badań EEG, badacze mogą zatem określić jakość snu i zdiagnozować związane z nim zaburzenia. Chociaż sen i diagnostyka napadów to najczęstsze kliniczne zastosowania EEG, nie są one bynajmniej jedyne.
Lekarze zazwyczaj diagnozują ADHD, podobnie jak inne zaburzenia psychiczne, poprzez wywiad kliniczny. Proces ten może być uzupełniony o badanie EEG, choć najlepszy biomarker do diagnozy pozostaje kwestią sporną. Tutaj należy zauważyć, że sama elektroencefalografia nie może zdiagnozować ADHD; a takie testy powinny być zawsze połączone z bardziej wyczerpującą oceną. W przyszłości EEG może być wykorzystywane do wspomagania diagnozy innych zaburzeń, w tym depresji, choroby Alzheimera i schizofrenii - choć prace w tym zakresie pozostają obecnie eksperymentalne.