Il segnale elettrico viene registrato attraverso elettrodi metallici, che vengono applicati al paziente e che sono collegati ad un amplificatore. Ci sono tre tipi di potenziali evocati di largo uso: i potenziali evocati visivi (PEV), i potenziali evocati acustici (PEA) ed i potenziali evocati somato-sensoriali (PESS o, semplicemente, PES). Per la valutazione dei PEV il paziente viene fatto sedere di fronte a uno schermo sul quale viene mostrata l'immagine di una scacchiera con scacchi alternanti e di varie dimensioni. Per i PEA il paziente scolta atramite una cuffia una serie di "click" prima da un orecchio e poi dall'altro. Per i PESS vengono somministrati piccoli impulsi elettrici ai nervi periferici degli arti superiori o degli arti inferiori. In genere, l'esecuzione completa dei potenziali evocati richiede circa 2 ore. I risultati vengono poi interpretati da un medico esperto (neurologo). Esiste un quarto tipo di potenziali evocati, i potenziali evocati motori (PEM). Per valutarli si stimola con la corrente elettrica il cuoio capelluto o la colonna vertebrale al fine di rivelare la presenza di lesioni lungo le vie nervose motorie del sistema nervoso centrale.