Die Neurologie befasst sich mit dem Nervensystem und seinen Erkrankungen. Seit dem 19. Jahrhundert bildet sie ein eigenes Teilgebiet der Medizin, es gibt jedoch Überschneidungen zur Psychiatrie und zur Neurochirurgie. Ein Neurologe befasst sich hauptsächlich mit dem zentralen Nervensystem, also dem Gehirn und dem Rückenmark, sowie den Umgebungsstrukturen. Auch das periphere Nervensystem und die Muskulatur gehören zum Fachbereich eines Neurologen.

In der Neurologie unterscheidet man zwischen verschiedenen Krankheitsbildern: Sie reichen von Anfällen und Bewusstseinsstörungen, bis hin zu Schlafstörungen, extrapyramidalmotorischen Störungen, degenerative Erkrankungen, vaskuläre Erkrankungen, entzündlichen und erregerbedingten Erkrankungen. Auch die Erkrankungen peripherer Nerven und der Muskulatur gehören zum Fachbereich der Neurologie. Schwindel, Kopf- und andere Schmerzen sind häufig auftretende Symptome.

Das Nervensystem ist sehr komplex, daher sind neurologische Erkrankungen in vielen Fällen noch nicht vollständig erforscht. Bekannte Erkrankungen sind Epilepsie, Alzheimer, Parkinson, Schlaganfälle und Tinnitus. Auch Migräne und Demenz werden von einem Neurologen diagnostiziert und behandelt. Die Anamnese gestaltet sich in der Neurologie oft umfangreich, da Patienten Schmerzen oder Lähmungserscheinungen nur schwer verorten können und auch zeitlich oft nicht mehr richtig einschätzen können.

Beispielsweise bei der Epilepsie versucht der Neurologe durch folgende Aspekte die Krankheit möglichst weit einzugrenzen. Er erfragt den Beginn der Erkrankung, ob es bereits Krampfanfälle oder Fieberkrämpfe in der Kindheit gab, er erfragt die Frequenz der Anfälle und das Vorkommen zu bestimmten Tageszeiten. Außerdem werden auslösende Faktoren überprüft, z.B. äußere Reize, hohe Aufregung, Stress. Wenn möglich, werden auch Zeugen der Anfälle gebeten, diese zu beschreiben, um ein umfassendes Bild zu gewinnen.

Danach wird eine medizinische und medikamentöse Einstellung vorgenommen. Daneben können Motorik, Reflexe, die Sensibilität in bestimmten Bereichen, sowie die Koordination Aufschluss über mögliche Erkrankungen geben. Neben einer ausführlichen und aufmerksamen Analyse stehen Neurologen auch technische Methoden zur Untersuchung zur Verfügung. Neben Blutuntersuchungen kann auch das Nervenwasser untersucht werden. Zudem können mit einem EEG die Hirnströme untersucht werden, mit einem EMG die Muskelfunktionen und mit einem ENG die Nervenleitgeschwindigkeit.