De britiske og de hollandske vælgere er torsdag de første til at fælde deres dom over det europæiske projekt, som lider under efterveerne af den økonomiske krise, høj arbejdsløshed og indvandringsskepsis.
EU's 28 lande afgiver deres stemmer fordelt over fire dage, og i Storbritannien, Frankrig, Italien og Holland, viser meningsmålinger en stor opbakning til de EU-skeptiske partier.
EU-skeptiske partier kan sikre knap 100 ud af de 751 pladser, hvilket er en tredobling i forhold til sidste valg.
Det er især Nigel Farages UK Independence Party og det hollandske frihedsparti, der ser ud til at høste mange stemmer.
Det britiske parti har ingen pladser i landets parlamentet, men 13 mandater i Europaparlamentet, og de går til valg med en snæver føring over Labour, viser den seneste meningsmåling i The Times.
Farage har forinden udelukket et samarbejde med Frankrigs Nationale Front, der ledes af Marine Le Pen, og Geert Wilders' PVV, der ellers havde håbet på en britisk tilslutning.
Det britiske parti har trods udsigterne været i modvind op til valget. I sidste uge blev Farage nødt til at trække i land efter et radiointerview, hvor han sagde, at han ville være bekymret for at bo ved siden af rumænere.
Tirsdag afholdte partiet derfor en "multikulturel gadefest" for at rette op på deres image.
Det hollandske frihedsparti håber på at få seks af de 26 mulige mandater, og Geert Wilders har lovet både at tage Holland ud af EU og opgive euroen.
Fredag stemmer Irland, og Tjekkiet, Letland og Slovakiet følger efter lørdag. Søndag bliver den store valgdag, hvor resten af EU-landenes vælgere stemmer.
Kun lidt over 40 procent af de knap 400 millioner stemmeberettigede ventes at benytte deres ret til at sætte kryds.
Hvis alt går efter bogen, bliver resultaterne fra alle lande først offentliggjort, når de sidste valgsteder lukker i Italien søndag aften klokken 23.
/ritzau/AFP