Sinir sisteminin yapısı, işleyişi ve sinir sistemi hastalıklarıyla ilgilenen tıp dalına nöroloji denir. Yunanca sinir hücresi demek olan nöron kelimesinden türemiştir.
Nöroloji bilimi hem merkezi hem de çevresel sinir sisteminin tüm sorunları ve hastalıklarının teşhisi ve tedavisi ile ilgilenir. Sinir sisteminin kılıfı, kan damarları ve etkilenen dokular ile kaslar tamamen bu alanın ele aldığı konulara dahildir.

Bir nöroloji uzmanı ise nöroloji alanında uzmanlaşmış, eğitim görmüş, nörolojik hastalıkları araştırmak, teşhis etmek ve tedavi etmek üzerine tıp eğitimini tamamlamış kişidir. Nöroloji uzmanları ayrıca klinik araştırmalar, klinik denemeler gibi konularla da uğraşır.
Nöroloji cerrahi ile ilgilenen bir uzmanlık değildir, ancak nörolojinin dallarından biri olan nöroşirurji sinir cerrahisini de kapsar. Nöroloji aynı zamanda psikiyatri ile de kesişen noktalara sahiptir.

Nöroloji biliminin ortaya çıkışı 16. ila 19. yüzyıllar arasında, Thomas Willis, Robery Whytt, Matthew Baillie, Charles Bell, Moritz Heinrich Romberg, Duchenne de Boulogne, William A. Hammond, Jean-Martin Charcot ve John Hughlings Jackson gibi birçok nöroloji uzmanının eserleri ve araştırrmaları sayesinde olmuştur.
Sinir sistemi iki parçadan oluşur, bunlar merkezi ve çevresel sinir sistemidir. Buna beyin ve omurilik dahildir. Bu organlarda, yani sinir sisteminde gözlenen bir hastalık, rahatsızlık ve yaralanmalar nöroloji uzmanlarının muayenesini ve tedavisini gerektirir.