Neurobiologi är en subspecialitet inom både biologi och neurologi. Det är studiet av nervsystemets celler och deras organisation som ett system som reglerar beteende och bearbetar information. Neurobiologiska sjukdomar är sjukdomar som berör nervsystemets funktion. Symtomen på dessa störningar innebär vanligen en oförmåga att reglera beteendet; till exempel beter sig personer med schizofreni på bisarra sätt och epileptiker kan inte kontrollera sitt fall. Ibland har symtomen att göra med behandlingen av information; till exempel har personer med uppmärksamhetsstörning/hyperaktivitet problem med att koncentrera sig och organisera komplexa uppgifter. Läkare känner igen hundratals neurobiologiska störningar, t.ex. Alzheimers, Parkinsons och Huntingtons sjukdom, autism, depression, cerebral pares, multipel skleros, bipolära störningar, tvångssyndrom och tvångssyndrom och många andra. De påverkar hjärnans funktion och kan ha sitt ursprung i själva hjärnan. De anses orsakas av vissa kombinationer av genetiska, miljömässiga och metaboliska faktorer. Neurobiologiska sjukdomar kallas också neurologiska sjukdomar.