In der Regel kann hier eine Differenzierung von zentralen und peripheren Schwindelbeschwerden als auch die Objektivierung von Kompensationsvorgängen im Krankheitsverlauf erfolgen. Das Prinzip der Untersuchung ist die Aufzeichnung von elektrischen Signalen bei Bewegung der Augen, da das Auge einem elektrischen Dipol entspricht. Erfasst werden, durch die Ableitung von Elektroden, Störungen der Augenbewegung, z. B. spontan (Spontannystagmus) oder bei den Augenfolgebewegungen (z. B. Sakkadenstörung).

Zudem werden häufig Reaktionen des Gleichgewichtsystems bei Dreh- und Pendelbewegungen des Kopfes bzw. bei thermischer Reizung durch Warm- und Kaltspülung des äußeren Gehörganges (sogenannte kalorische Testung) vorgenommen. Unwillkürliche Augenbewegungen (Nystagmen) geben Auskunft über Art und Schwere der Funktionsbeeinträchtigung.

Die Elektronystagmographie stellt eine wichtige Untersuchung in der Abklärung von Schwindelbeschwerden oder Beeinträchtigung der Gleichgewichts- und Haltungsstabilität dar.