Ova obimna grana medicine blisko sarađuje sa psihijatrijom, a prevashodno se bavi istraživanjem funkcija i strukture nervnog sistema, ali i njegovim oboljenjima. To podrazumeva utvrđivanje patoloških promena i procesa u centralnom nervnom sistemu, tj. regijama mozga i kičmene moždine.

Neurolozi dijagnostikuju i tretiraju poremećaje pamćenja, Parkinsonovu i Alchajmerovu bolest, multipla sklerozu, demenciju, različite vrste glavobolja i migrena, epilepsije i tumora centalnog nervnog sistema.

U oblast delovanja neurologije ubrajamo i utvrđivanje i lečenje hroničnih bolnih stanja glave, lica, vrata i kičmenog stuba, kao i dijagnozu i tretman bolesti nevoljnih pokreta.