Neurobiologi er et subspeciale inden for både biologi og neurologi. Det er studiet af cellerne i nervesystemet og deres organisation som et system, der regulerer adfærd og behandler information. Neurobiologiske lidelser er sygdomme, der involverer nervesystemets funktion. Symptomerne på disse lidelser omfatter normalt manglende evne til at regulere adfærd; f.eks. opfører personer med skizofreni sig på bizarre måder, og epileptikere kan ikke kontrollere deres fald. Nogle gange har symptomerne at gøre med behandlingen af information; f.eks. har personer med opmærksomhedsforstyrrelser/hyperaktivitet problemer med at koncentrere sig og organisere komplekse opgaver. Lægerne anerkender hundredvis af neurobiologiske lidelser, f.eks. Alzheimers, Parkinsons og Huntingtons sygdom, autisme, depression, cerebral parese, multipel sklerose, bipolære og obsessive/kompulsive lidelser og mange andre. De påvirker hjernens funktion og kan have deres oprindelse i selve hjernen. De anses for at være forårsaget af visse kombinationer af genetiske, miljømæssige og metaboliske faktorer. Neurobiologiske lidelser kaldes også neurologiske lidelser.