Con i PE si valuta il funzionamento delle vie afferenti (visive, uditive, somatoestesiche) o efferenti (motorie) del SNC. I PE, mediante calcoli computerizzati, misurano i potenziali elettrici del SNC evocati da uno stimolo ripetitivo di nervi selezionati o del cervello. Questi test forniscono la maggior parte delle informazioni quando le vie studiate non sono clinicamente coinvolte. Per esempio, in un paziente con sindrome midollare remittente e recidivante che presenta deficit sensitivi agli arti inferiori, un'anomalia dei PE somatosensoriali (ottenuti stimolando il nervo tibiale posteriore) fornisce poche informazioni aggiuntive; al contrario un PE visivo anomalo in questa circostanza permetterebbe una diagnosi di SM clinicamente definita. Anomalie in una o più modalità dei PE si osservano nell'80-90% dei pazienti con SM. Tali anomalie non sono specifiche della SM, sebbene un ritardo marcato nella latenza di una componente specifica dei PE (in contrasto con un'ampiezza ridotta o con alterazioni della forma dell'onda) sia indicativo di demielinizzazione.