Das medizinische Teilgebiet der Neurologie untersucht vornehmlich Erkrankungen des menschlichen Nervensystems. Das zentrale Nervensystem (ZNS), zu dem Gehirn und Rückenmark gehören, die das ZNS umgebenden Strukturen sowie blutversorgende Gefäße, das periphere Nervensystem (PNS) und seine Verbindungsstrukturen zu den Muskeln und schließlich die Muskulatur sind dabei die Organsysteme, die in dieser wissenschaftlichen Fachrichtung besondere Beachtung finden. Dabei erforscht sie Erkrankungen wie Gefäßerkrankungen, Nervenverletzungen, neugebildete Tumore in Hirn, Rückenmark und peripheren Nerven, Bandscheibenerkrankungen, Muskelerkrankungen, epileptische und nichtepileptische Anfallsleiden, bakterielle und virale Infektionen des Zentralnervensystems und Erkrankungen des peripheren Nervensystems, Entmarkungskrankheiten wie die Multiple Sklerose, Basalganglienerkrankungen wie Morbus Parkinson, degenerative Erkrankungen, dysraphische Störungen und Fehlbildungskrankheiten und Störungen in der neuromuskulären Übertragung und Kopf- und Gesichtsschmerzen, wie etwa die Migräne. Dabei ist die Grenze zur Psychiatrie teilweise fließend. In Deutschland ist die Neurologie als ein Teilgebiet aus der Inneren Medizin hervorgegangen.