علوم اعصاب یا نوروساینس در ۵۰ سال گذشته پیشرفت‌های چشمگیری در درک فرآیندهای عصبی ایجاد کرده است. ایجاد و توسعه روش‌های مختلف بررسی عملکرد سیستم عصبی، به دانشمندان مغز و اعصاب فرصت‌های بسیاری برای بررسی و پاسخ به سوالاتی مانند اینکه چگونه تغییرات در مغز منجر به بیماری می‌شوند یا چه چیزی مغز انسان را منحصر به فرد می‌کند، ایجاد کرده است. درک پیچیدگی دینامیکی سیستم عصبی یک چالش پژوهشی در دنیای علم است. تجزیه و تحلیل سیستم عصبی در چندین سطح از حوزه سلولی و مولکولی تا بررسی سیستمیک، محاسباتی و شناختی مغز را در برمی‌گیرد. موضوعات خاص که کانون اصلی تحقیقات نوروساینس (Neuroscience) را تشکیل می‌دهند، با گذشت زمان تغییر می‌کنند و با دانش روزافزون و ایجاد روش‌ها و تکنولوژی‌های جدید، بر داده‌ها و نتایج افزوده خواهد شد.

عصب شناسی یا نورولوژی (Neurology) یکی از تخصص‌های پزشکی است که به مطالعه سیستم عصبی و اختلالات آن می‌پردازد. در نورولوژی از دانش نوروساینس و مغز و اعصاب برای تجویز دارو و درمان بیمارانی که دچار آسیب در اعصاب مرکزی هستند استفاده می‌شود. اما نوروساینس یا علوم اعصاب یک دانش میان‌رشته‌ای است که ساختار، عملکرد، ژنتیک و فیزیولوژی سیستم و مکانیسم‌های سیستم عصبی مرکزی را مطالعه می‌کند.

نوروساینس در واقع یک زمینه تحقیقاتی و پژوهشی در حوزه مغز و اعصاب، بیماری‌ها و اختلالات روانپزشکی و درک ارتباط بین مباحث مختلف با مسائل عصب شناختی است که با ویزیت و درمان بیماران ارتباطی ندارد.

علوم اعصاب همچنین با علوم اجتماعی و رفتاری و همچنین زمینه های میان رشته ای نوپا مانند اقتصاد عصبی، نظریه تصمیم‌گیری، علوم اعصاب اجتماعی و بازاریابی عصبی متحد است تا به سوالات پیچیده در مورد تعاملات مغز با محیط آن بپردازد. به عنوان مثال مطالعه‌ای در مورد پاسخ‌های مصرف‌کننده از EEG برای بررسی ارتباطات عصبی مرتبط با انتقال روایت به داستان‌های مربوط به بهره‌وری انرژی استفاده می‌کند.
نوروساینس به علوم مختلف مرتبط از جمله علوم شناختی، علم رفتار، علم عصبی، روان‌شناسی، بیوشیمی، زیست‌شناسی مغز و دیگر حوزه‌ها ارتباط دارد. از این رو، نوروساینس به عنوان یک رشته متقاطع، نقش مهمی در فهم بهتر عملکرد مغز و رفتار انسان‌ها و سایر موجودات بازی می‌کند.
تحقیقات در زمینه نوروساینس اهمیت زیادی در علوم پزشکی، علوم رفتاری، آموزش و یادگیری، روان‌شناسی، هوش مصنوعی و سایر حوزه‌ها دارد و می‌تواند به درک بهتر از عملکرد مغز و بهبود زندگی انسان‌ها کمک کند