Neuromokslai yra didžiulė studijų sritis, apimanti nervų sistemos veiklą. Žmonės, kurie domisi neuromokslu, gali dirbti įvairiose srityse – nuo psichologijos iki informatikos. Daugybė švietimo įstaigų visame pasaulyje siūlo neurologijos mokymus, dažnai su tam tikru polinkiu ar dėmesiu. Daugelis šių institucijų taip pat atlieka pažangiausius tyrimus, kurie tiria žmogaus proto veikimą, siekdami sužinoti daugiau apie žmones ir jų sąveikos su pasauliu būdus.
Kaip mokslinė disciplina, neuromokslai pradėjo tapti savarankiški XX amžiaus viduryje, kai atsirado technologija, galinti nušviesti nervų sistemos veiklą. Iki tol, kol nebuvo sukurta tokia įranga kaip magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) aparatai, smegenys buvo juodoji dėžė; mokslininkai įvesdavo informaciją, o smegenys galėtų ją atskleisti, bet niekas nežinojo, kas atsitiko viduje. Pokyčiai tokiose srityse kaip molekulinė biologija ir kompiuterių mokslas dar labiau sustiprino šią sritį, suteikiant daugiau informacijos ir darbo įrankių.
Nervų sistemą galima suskirstyti į dvi pagrindines dalis. Centrinė nervų sistema apima smegenis ir nugaros smegenis, o periferinė nervų sistema apima platų nervų ląstelių tinklą visur kitur organizme. Į nervų sistemą įtraukta daug struktūrų – nuo pagrindinių neuronų iki glijos ląstelių, o jų sąveika yra nepaprastai sudėtinga. Žmogaus nervų sistema nuolat dirba, perduoda ir gauna informaciją, o atskiro organizmo išlikimas priklauso nuo veikiančios nervų sistemos.
Neurologai nagrinėja visus nervų sistemos aspektus; jie tiria biocheminius signalus, kuriuos perduoda nervai, įvairių medžiagų poveikį nervų sistemai, evoliucinį nervų sistemos vystymąsi ir daugelį kitų dalykų. Vieni daugiausia dėmesio skiria sveikoms nervų sistemoms, o kiti tiria patologiją, tiria, dėl ko sutrinka nervų sistema ir kaip galima išvengti ar gydyti nervų sistemos ligų.
Psichologai ir psichiatrai nagrinėja, kaip nervų sistema veikia žmogaus elgesį, sutelkdami dėmesį į smegenis ir būdus, kuriais jos apdoroja informaciją. Kompiuterių mokslininkai ir inžinieriai modeliuoja dirbtinius neuroninius tinklus, skirtus skaičiuoti kūno biologiniame tinkle, ir eksperimentuoja su tokiais dalykais kaip galūnių protezavimas, kuris iš tikrųjų gali reaguoti į nervų sistemos signalus ir padaryti juos funkcionalius savo vartotojams. Neurochirurgai atlieka subtilias smegenų chirurgines procedūras, o kiti neurologijos srities specialistai žiūri į tai, kaip žmonės mokosi, mąsto, mokosi kalbų ir atlieka užduotis – nuo atsiminimo kvėpuoti iki simfonijų kūrimo.