Neurowetenschappen (of neurobiologie) is de wetenschappelijke studie van het zenuwstelsel. Het is de tak van de biologie die de moleculaire, cellulaire, ontwikkelings-, functionele, evolutionaire, computationele, psychosociale en medische aspecten van de hersenen onderzoekt.
Het zenuwstelsel bestaat uit miljarden neuronen die met elkaar en met andere systemen in het lichaam verbonden zijn. Het centrale zenuwstelsel omvat de hersenen, het ruggenmerg en het netvlies. Het staat in verbinding met de rest van het lichaam via het perifere zenuwstelsel. Een neurowetenschapper is een wetenschapper die neurowetenschappen bestudeert.