La neurociencia se define como el estudio del sistema nervioso, el cual incluye el cerebro, la médula espinal y las redes de células nerviosas sensoriales y motoras o neuronas en todo el cuerpo. Las neurociencias contribuyen a entender como funciona el sistema nervioso para producir y regular las emociones, el pensamiento, el comportamiento y las funciones corporales fundamentales. Hoy en día los neurocientíficos estudian el sistema nervioso de muchas formas distintas: examinan moléculas, células nerviosas, redes neuronales, estructuras y sistemas cerebrales, además de comportamientos. Estos investigadores examinan el desarrollo y funcionamiento del sistema nervioso normal, así como sus enfermedades.
La neurociencia moderna es el resultado de la convergencia entre varias tradiciones científicas, como la anatomía, la embriología, la fisiología, la bioquímica, la farmacología, la psicología y la neurología. Otras disciplinas más modernas, incluyendo las ciencias de la computación o la bioingenieria, también se han sumado al reto de comprender el sistema nervioso y las conductas que de él emanan.