Neuroendokrininės ląstelės, taip pat žinomos kaip neurosekrecinės ląstelės, yra specializuoti neuronai, kurie reaguoja į kitų neuronų signalus išskirdami hormonus į kraują. Gavę nervinį signalą, dauguma neuronų perduoda elektrinius signalus kitiems neuronams arba tam tikroms kūno dalims. Neuroendokrininės ląstelės skiriasi tuo, kad išskiria cheminius signalus hormonų pavidalu, kad siųstų informaciją visame kūne. Šios specializuotos ląstelės yra svarbios, nes, kaip matyti iš jų pavadinimo, jos susieja nervų sistemą ir endokrininę sistemą. Nervų sistema siunčia elektrinius signalus tam tikroms kūno dalims jutiminiam ryšiui ir motorinei kontrolei, o endokrininė sistema susideda iš daugelio liaukų, kurios reguliavimo tikslais išskiria hormonus į kraują.
Pagumburis, nedidelė, bet labai svarbi smegenų dalis, yra vienas iš pagrindinių neuroendokrininės veiklos taškų organizme. Įvairios pagumburio dalys reaguoja į elektrinius ir cheminius signalus ir reaguoja įvairiais būdais, siųsdamos papildomus cheminius ar elektrinius signalus. Hipofizė ir svarbi endokrininė liauka, atsakinga už daugelio svarbių hormonų išsiskyrimą, yra prijungta prie pagumburio. Pagumburyje yra daug neuroendokrininių ląstelių, kurios į kraują išskiria svarbias reguliuojančias chemines medžiagas. Kai kurios iš šių cheminių medžiagų iš tikrųjų reguliuoja pačios hipofizės endokrininę veiklą.
Suvokimas, kad daugelį cheminių medžiagų, kurios patenka į kraują per endokrininę sistemą, kontroliuoja smegenys ir nervų sistema, susiformavo neuroendokrinologijos sritis. Neuroendokrinologija yra sritis, susijusi su neuroendokrininių ląstelių ir visų endokrininės sistemos ir nervų sistemos sąveikų tyrimais. Geresnis šių sąveikų supratimas leido geriau suprasti abi sistemas. Tai svarbu, nes yra daug įvairių ligų ir sutrikimų, susijusių su abiem sistemomis ir jų tarpusavio sąveika.
Pavyzdžiui, yra keletas skirtingų vėžio tipų, kurie paveikia neuroendokrinines ląsteles neuroendokrininėje sistemoje. Dėl nekontroliuojamo vėžio sukelto ląstelių dalijimosi neuroendokrininės ląstelės gali išleisti hormonus be plano ar centralizuotos kontrolės. Šis nekontroliuojamas signalinių chemikalų išsiskyrimas sujaukia organizmo cheminę pusiausvyrą ir sukelia daug nemalonių simptomų. Tokie navikai gali sukelti svorio padidėjimą ar mažėjimą, nuotaikų svyravimus, virškinimo ar išskyrimo sutrikimus ar daugybę kitų problemų. Daugelį skirtingų procesų organizme reguliuoja tinkama cheminių medžiagų pusiausvyra, todėl nekontroliuojamas išsiskyrimas gali sukelti daugybę problemų.