Die Neurophysiologie befasst sich vor allem mit der Funktionsweise des menschlichen Nervensystems, aber auch mit dem der Tiere. Sie ist damit sowohl ein Teilgebiet der Physiologie und Tierphysiologie als auch ein Teilgebiet der jüngeren Disziplin der Neurowissenschaften.

Die Neurophysiologie wiederum kann in weitere Spezialgebiete unterteilt werden:

• Die Elektrophysiologie befasst sich mit den elektrochemischen Signalübertragungen im Nervensystem, den Signaltransduktionen.
• Die Sinnesphysiologie beschäftigt sich damit, wie die Mechanismen der (unterschiedlich definierten) fünf menschlichen Sinne äußere Reize (Stimuli), wie Lichtwellen, Schallwellen oder chemische Signale, in elektrische Signale umwandeln.

Forschungsgegenstand der Neurophysiologie, deren Verständnis bis in die frühe Neuzeit^[1] noch von spekulativen Vorstellungen der Antike und des Mittelalters geprägt^[2] war, ist unter anderem die neuronale Aktivität und Plastizität. Im Mittelpunkt stehen dabei die dynamischen Prozesse sowohl in der einzelnen Nervenzelle als auch die ganzer Netzwerke von Neuronen, den sogenannte neuronalen Netzen, aber auch die integrative Tätigkeit verschiedener neuraler Netzwerke.

Die klinische Neurophysiologie befasst sich als Spezialgebiet der Humanmedizin (insbesondere der Neurologie) mit Funktionsstörungen des menschlichen Nervensystems.

Die am häufigsten in der Neurophysiologie angewandten Untersuchungs- und Forschungsmethoden sind die der Elektrophysiologie im weitesten Sinne, darunter EEG.

Es haben zudem bildgebende Verfahren (auch als (Digital) Imaging (englisch) bezeichnet), wie die Konfokalmikroskopie, die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) und die Zwei-Photonen-Mikroskopie – vornehmlich als fluoreszenzmikroskopische Methoden – wichtige Beiträge zum Erkenntnisgewinn in der Neurophysiologie geleistet.

Obwohl die (Tier-)Physiologie eine Unterdisziplin der Biologie ist, folgt man in den Neurowissenschaften nicht dieser Systematik, sondern stellt eine eigene Teildisziplin Neurophysiologie neben die Neurobiologie. Grund hierfür sind die deutlich unterschiedlichen Schwerpunkte der beiden Disziplinen. So erforscht die Neurobiologie die molekularen und zellbiologischen Grundlagen der Neurowissenschaften, nicht neuronale Aktivitäten (zumindest nicht in erster Linie); die Zellbiologie befasst sich jedoch, wie auch die Elektrophysiologie, zu einem kleineren Teil ebenfalls mit der Kommunikation (Signaltransduktion) zwischen Zellen.

Die Neuroanatomie als Teilgebiet der Anatomie untersucht den strukturellen und morphologischen Aufbau des Nervengewebes.

Schwesterndisziplinen der Neurophysiologie sind die Kognitive Neurowissenschaft und die Neurochemie.

• Charles-Édouard Brown-Séquard
• Santiago Ramón y Cajal
• Wladimir Bechterew
• Franz Nissl

• Erregungsleitung
• Neurotransmitter
• Wahrnehmung
• Wahrnehmungsphysiologie
• Neuropathologie

• Harold L. Atwood, William A. MacKay: Neurophysiologie. Text-/Bild-Manual. Schattauer, Stuttgart 1994, ISBN 3-7945-1416-5 (englisch: Essentials of Neurophysiology. Übersetzt von J. Walden und O. W. Witte, broschiert, 403 Seiten (weitere OCLC-Nr.n: 257182047 und 715866807)). 
• M. A. Brazier: The historical development of neurophysiology. In: J. Field (Hrsg.): Handbook of Physiology. Neurophysiology, I. Washington 1959, S. 1–58.
• Karl Eduard Rothschuh (Hrsg.): Von Boerhaave bis Berger. Die Entwicklung der kontinentalen Physiologie im 18. und 19. Jahrhundert mit besonderer Berücksichtigung der Neurophysiologie. Stuttgart 1964 (= Medizin in Geschichte und Kultur. Band 5).

1. ↑ Gerhard Klier: Die drei Geister des Menschen. Die sogenannte Spirituslehre in der Physiologie der Frühen Neuzeit. Steiner, Stuttgart 2002, ISBN 3-515-08196-8 (= Sudhoffs Archiv, Beiheft 50).
2. ↑ Axel Karenberg: Neurophysiologie. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1045 f.