肌电图主要用于检查神经肌肉疾病，比如周围神经病变，这类疾病中，像糖尿病性周围神经病变较为常见，据统计，约有30% - 70%的糖尿病患者会出现周围神经病变相关的肌电异常。
一、神经肌肉接头疾病
重症肌无力：肌电图检查可发现神经重复电刺激时出现动作电位波幅递减现象。一般在低频（2 - 3Hz）重复刺激时，波幅递减10%以上，高频（10Hz以上）递减15%以上有诊断意义。 Lambert - Eaton肌无力综合征：肌电图表现为高频重复刺激后动作电位波幅递增，通常递增100%以上。
二、肌肉疾病
进行性肌营养不良：肌电图可呈现肌源性损害特点，表现为短时程低波幅多相运动单位电位，平均时限缩短，平均波幅降低，可见纤颤电位、正锐波等自发电位。例如假肥大型肌营养不良，肌电图能较早发现肌肉的异常电活动改变。炎性肌病：如多发性肌炎，肌电图显示为肌源性损害，同时可出现插入电位延长，有纤颤电位、正锐波等，运动单位电位时限缩短、波幅降低等。
三、周围神经病变
腕管综合征：肌电图可发现正中神经在腕部的传导速度减慢，大鱼际肌出现失神经电位等改变。通过检测感觉神经传导速度和运动神经传导速度能辅助诊断腕管综合征，比如感觉神经传导速度在腕 - 肘段可减慢。腓总神经损伤：肌电图能发现腓总神经支配的肌肉出现失神经电位，运动神经传导速度在腓总神经损伤部位出现明显减慢，比如在腓骨小头处刺激时传导速度异常。