Neurobiologie je biologie nervové soustavy, zahrnující anatomii (strukturu nervového systému, od buněčných kopců po ganglia), fyziologii (funkce různých oblastí nervového systému), chování (korelace neurálních střelných vzorců s fyzickými reakcemi) a molekulární mechanismy a biochemie (nervová soustava v měně iontů a molekul a způsob, jakým vytvářejí větší funkce).
Další termín pro neurobiology, který je obecně zaměnitelný s tím je neuroscience, ačkoli neuroscience je obecnější termín a široce integruje chemii, fyziku, práci na počítači a jiné non-biologické oblasti.
Vztah mezi neurobiologií a psychologií je důležitý, protože existuje spousta spekulací o tom, zda je možné, aby lidská mysl pocházela jen z několika kilogramů šedé hmoty. Neurobiologové se snaží vybudovat od chemikálií k buňkám a od buněk k nervům a mozku, a jak vše funguje společně a vytváří vědomý efekt. Stále existuje mnoho spekulací, zda se jedná o plodné hledání nebo ne.
Neurobiologie je aplikována v lékařství jako neurologie, možná více vědecký bratranec k psychiatrii. Neurologové studují a léčí různé stavy od AD / HD a Tourette až po Alzheimerovu a encefalopatii.