Die woordeboekbetekenis van die woord neurobiologie is die tak van biologie wat handel oor die anatomie, fisiologie en patologie van die senuweestelsel, veral die brein. Dit behels die studie van die struktuur en funksie van neurone, neurale stroombane en breinstreke, sowel as die meganismes onderliggend aan gedrag, kognisie en neurologiese versteurings. Neurobiologie is 'n multidissiplinêre veld wat gebruik maak van die beginsels en tegnieke van biologie, neurowetenskap, fisika, chemie en wiskunde om die komplekse prosesse wat die senuweestelsel beheer, te verstaan.