Нейробіологія – наука, що вивчає пристрій, функціонування, розвиток, генетику, біохімію, фізіологію та патологію нервової системи.
Нейробіологи займаються вивченням головного мозку та принципів його роботи, досліджують нервову систему та взаємозв'язки головного мозку з іншими функціями організму. Увага також приділяється вивченню психічних та психологічних порушень, генетики, вікових змін та інших процесів.
Коли люди почали вивчати основи функціонування конкретних нейронів та нейронних систем у головному мозку та їх вплив на нашу поведінку, мислення та сприйняття, виникла область когнітивної нейробіології.