Khoa học thần kinh là một lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến cấu trúc, chức năng, sự phát triển, di truyền, hóa sinh, sinh lý học, dược lý học và bệnh lý của hệ thần kinh được chia thành hệ thống thần kinh trung ương (não và tủy sống) và hệ thần kinh ngoại biên bao gồm vô số con đường thần kinh chạy khắp cơ thể.
Nghiên cứu về hành vi và học tập cũng là một bộ phận của khoa học thần kinh.