In der EMG- Untersuchung werden einzelne Muskeln meist mit einer Nadelelektrode untersucht, gelegentlich auch mit Oberflächenelektroden. Dabei wird die elektrische Aktivität der Muskulatur aufgezeichnet und anhand des Aktivitätsmusters kann die Ursache einer Muskelfunktionsstörung untersucht werden

Dies dient zur Differenzierung zwischen:

1. primären Nervenschäden (Neuropathien), d. h. der Muskel hat Funktionsstörungen weil die Nervenleitung blockiert oder der Nerv verletzt ist.
   
2. primären muskulären Schäden (Myopathien), d.h. die Muskelfaser selbst ist bei normaler Nervenleitung gestört.
   
3. lässt sich mit Hilfe des EMG oft die Art und Schwere der unterschiedlichen Muskel- und Nervenerkrankungen bestimmen.
   

Beurteilt wird die elektrische Aktivität der Muskeln in Ruhe, unter leichter und maximaler Anspannung.

In einem entspannten Muskel lässt sich normalerweise keine elektrische Aktivität nachweisen. Bei leichte Anspannung entstehen aber elektrische Potenziale, die in Form von Kurven dargestellt werden. Bei zunehmenden Muskelbewegungen / Anspannung nehmen die elektrischen Potentiale immer mehr zu.

Bestimmte Muskelerkrankungen, in Abhängigkeit von der Lokalisation des Schadens, zeigen auffällige Aktivitätsmuster des untersuchten Muskels.

Bei Muskellähmung, die als Folge einer Verletzung eines Nerven (z.B. nach Unfall) auftreten, kann das EMG einen Hinweis auf das Ausmaß (komplett / inkomplett) und so eine Aussage über die Heilungschancen geben. Gleiches gilt bei entzündlichen Erkrankungen der Nerven. Entscheidend ist, ob sich noch Restaktivität in einem Muskels nachweisen lässt oder ob es Zeichen dafür gibt, dass sich ein Nerv durch Regeneration von Nervenfasern (Reinnervation) erholt.

Jeder apparativen Untersuchung sollte stets eine eingehende neurologische Untersuchung vorausgehen, welche eine Verdachtsdiagnose ermöglicht. Auf diese Weise können anschließend ganz gezielt bestimmte Muskeln untersucht werden.