Neuro-ethologie is de studie van het gedrag van dieren en de controle daarvan door het zenuwstelsel. In de neuro-ethologie wordt onderzocht hoe de hersenen prikkels (b.v. beelden, geluiden of geuren) koppelen aan gedrag. Veel vleermuizen hebben bijvoorbeeld een speciale gave die echolocatie wordt genoemd. Vleermuizen gebruiken echolocatie om prooien te vinden en om te navigeren. Onderzoekers bestuderen het auditieve systeem van vleermuizen om te laten zien hoe geluiden kunnen worden omgezet in een neurale representatie van geluid. Neuro-ethologen zijn wetenschappers die neuro-ethologie bestuderen. Zij proberen te ontdekken hoe het zenuwstelsel werkt. Zij gebruiken vaak dieren met bijzondere gedragingen bij hun onderzoek.
Het woord neuro-ethologie combineert ideeën uit twee gebieden: neurobiologie (de studie van het zenuwstelsel) en ethologie (de studie van gedrag in de natuur). Neuro-ethologie richt zich op natuurlijk gedrag. Natuurlijke gedragingen van dieren zijn door natuurlijke selectie tot stand gekomen (b.v. het vinden van partners, bewegen, vijanden ontwijken). Neuro-ethologie vermijdt artificiële gedragingen zoals die in laboratoriumexperimenten voorkomen.
