Die Elektrophysiologie ist ein Teilgebiet der Neurologie, das sich mit der Signalübertragung der Nervenzellen beschäftigt. Nerven dienen nicht nur der Signalübermittlung ins Gehirn (wie beim Schmerz), sondern auch der Steuerung von Muskeln. Innerhalb von Nervenbahnen werden die Signale elektrisch übertragen, zwischen einzelnen Nervensynapsen chemisch.

So kommt der Elektrophysiologie etwa bei der Abklärung von Herzrhythmusstörungen eine besondere Bedeutung zu. Beispielsweise können angeborene Veränderungen der Nervenbahn zu plötzlichem Herzrasen führen. Bei einer elektrophysiologischen Untersuchung kann dieses Herzrasen künstlich ausgelöst, lokalisiert und behandelt werden. Die Elektrophysiologische Herzuntersuchung (EPU) ermöglicht die Aufzeichnung von Herzströmen direkt am Herzen statt wie beim EKG an der Haut des Patienten.

Auch die Ableitung von Hirnströmen mittels  Elektroenzephalographie bzw. Elektroenzephalogramm (EEG), die Elektroneurographie und die Elektromyographie (EMG, Untersuchung von Muskelfasern) sind Therapiemethoden der Elektrophysiologie.