Neurologie is een medisch specialisme dat zich met name bezig houdt met de diagnostiek en behandeling van ziekten van de hersenen, het ruggenmerg en de zenuwen. Daarnaast worden spierziekten ook vaak behandeld door een neuroloog. Een neuroloog heeft hierdoor te maken met uiteenlopende klachten, zoals hoofdpijn, dubbelzien, tintelingen, uitstralende pijn in het been of de arm, duizeligheid, slaapstoornissen, (aanvallen van) bewustzijnsdaling, geheugen-, taal- en spraakstoornissen, loop- en bewegingsstoornissen, spierzwakte of verlammingsverschijnselen. Ziekten die behandeld worden door een neuroloog zijn o.a. epilepsie, ziekte van Parkinson, dementie, multiple sclerose (M.S.), carpaal tunnel syndroom, nek- of rughernia (hernia nuclei pulposi), polyneuropathie, spierdystrofie en hersentumoren. In het ziekenhuis zorgt de neuroloog verder voor mensen met een beroerte (herseninfarct of hersenbloeding), meningitis (hersenvliesontsteking), coma of een hersenschudding of hersenkneuzing. Tot in de jaren zeventig van de twintigste eeuw vormden neurologie en psychiatrie samen een specialisme (uitgeoefend door de "zenuwarts") , maar vanwege de grote verschillen tussen beide specialismen zijn beiden zelfstandig geworden.
Hersenen, ruggenmerg en zenuwen vormen tezamen het zenuwstelsel. Dit is op meerdere manieren onder te verdelen:
De hersenen bestaan uit de grote hersenen, in medisch jargon cerebrum, de kleine hersenen cerebellum, de hersenstam en het ruggenmerg myelum.
Het autonoom zenuwstelsel dat alle onbewuste functies zoals bloeddrukregeling, zweetsecretie, beweging van de ingewanden enzovoort regelt, wordt onderverdeeld in:
