Neurobiologie is een subspecialisme binnen de vakgebieden van zowel de biologie als de neurologie. Het is de studie van de cellen van het zenuwstelsel en hun organisatie als een systeem dat gedrag regelt en informatie verwerkt. Neurobiologische stoornissen zijn ziekten die te maken hebben met de werking van het zenuwstelsel. Symptomen van deze stoornissen hebben meestal te maken met het onvermogen om gedrag te reguleren; mensen met schizofrenie gedragen zich bijvoorbeeld op bizarre manieren, en epileptici kunnen hun val niet beheersen. Soms hebben de symptomen te maken met de verwerking van informatie; mensen met aandachtstekortstoornis/hyperactiviteit hebben bijvoorbeeld problemen met concentreren en het organiseren van complexe taken. Artsen kennen honderden neurobiologische stoornissen, zoals de ziekten van Alzheimer, Parkinson en Huntington, autisme, depressie, cerebrale parese, multiple sclerose, bipolaire en obsessieve/compulsieve stoornissen, en vele andere. Zij beïnvloeden de werking van de hersenen en kunnen hun oorsprong vinden in de hersenen zelf. Zij worden geacht te worden veroorzaakt door bepaalde combinaties van genetische, milieu- en metabolische factoren. Neurobiologische stoornissen worden ook wel neurologische stoornissen genoemd.