ชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนที่ศึกษาสมองและระบบประสาทของมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ ชีววิทยาสามารถศึกษาการพัฒนาของสมองในสัตว์กำลังพัฒนาหรือต้นกำเนิดของโรคทางระบบประสาทเช่น สาขานี้ประกอบด้วยวิธีการศึกษาที่แตกต่างกันมากมาย
ชีววิทยาบางอย่างมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างโมเลกุลของสมองและระบบประสาท อาจมีการศึกษาระบบที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเช่นการทำงานและโครงสร้างของเปลือกสมอง นักวิทยาศาสตร์สามารถดูปัจจัยทางชีวภาพที่ส่งผลต่อการเรียนรู้หรืออารมณ์หรืออาจศึกษาว่าสารพันธุกรรมในระยะเริ่มแรกพัฒนาไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของสมอง
ความก้าวหน้าครั้งแรกในระบบประสาทวิทยาสมัยใหม่ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 1960 การศึกษาดังกล่าวช่วยอธิบายกระบวนการและลักษณะการพัฒนาของสมอง นักประสาทวิทยาต้นศึกษาคุณสมบัติของเซลล์ประสาทเดี่ยวและสารสื่อประสาทเอมีนประเมินบทบาทของเปปไทด์ในสารสื่อประสาทและติดตามการพัฒนาของสมองของทารกในครรภ์ บางทีการศึกษาที่สำคัญที่สุดในยุคนี้ก็คืองานที่ล้ำสมัยเกี่ยวกับการประมวลผลภาพซึ่ง David Hubel และ Torston Wiesel ได้รับรางวัลโนเบลปี 1981
สาขาวิชาชีววิทยาวิทยาเปลี่ยนไปเมื่อ DNA เริ่มศึกษาและเข้าใจ นักประสาทวิทยาสามารถศึกษาวิธีที่ยีนส่งผลต่อโครงสร้างของสมอง ในขณะที่โครงการจีโนมมนุษย์ขยายตัวในขอบเขตประสาทชีววิทยากระโดดไปที่ความท้าทายของการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ที่แม่นยำระหว่างยีนที่เฉพาะเจาะจงและการตอบสนองทางระบบประสาท
มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในปี 2544 ยกย่องการเปิดศูนย์สมองเทียม ด้วยเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ระบบประสาทจึงพยายามค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างการทำงานของสมองกับการเกิดขึ้นของจิตใจหรือความผิดปกติ การศึกษาเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในการช่วยเหลือในการวินิจฉัยผู้ป่วยโรคจิตเภทโรคลมชักความวิตกกังวลและความผิดปกติอื่น ๆ นอกจากนี้การศึกษาเหล่านี้ยังให้ภาพที่ชัดเจนว่าสมองตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่น่าวิตกหรือมีส่วนร่วมอย่างไร
สถาบันยาเสพติดแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาใช้ระบบประสาทเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของสมองในการทำให้เกิดการสนับสนุนและการเอาชนะการเสพติด โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานนี้ตรวจสอบวิธีการเสพติดควบคุมยีนและโปรตีนบางอย่าง การสแกนยีนเพื่อนำเสนอปัจจัยเสพติดก็มีการใช้งานเช่นกันและได้ระบุปัจจัยทางพันธุกรรมบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการเสพติด สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งของการศึกษาเหล่านี้คือความพยายามที่จะเพิ่มความเข้าใจในสาเหตุและวิธีการใช้ยาเช่นยาต้านซึมเศร้าหรือล้มเหลวในการทำงาน
ยาส่วนใหญ่ที่ถูกสั่งห้ามสำหรับโรคทางจิตนั้นได้รับการคัดเลือกตามทฤษฎีที่เป็นไปได้ ตัวอย่างเช่นผู้ที่มีภาวะซึมเศร้าคลั่งไคล้เป็นยาที่กำหนดไว้บ่อยครั้งมีวัตถุประสงค์เพื่อลดอาการชัก ประโยชน์ของยาเหล่านี้และวิธีการที่พวกเขาทำหน้าที่ในสมองยังไม่เข้าใจชัดเจนและต้องการการศึกษาเพิ่มเติม งานประสาทวิทยาที่ใช้ในสถาบันยาเสพติดแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาและที่ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โรงเรียนและโรงพยาบาลอาจทำให้เราเข้าใจในเรื่องนี้ได้ในที่สุด
เมื่อเปรียบเทียบกับวิทยาศาสตร์อื่น ๆ แล้วระบบประสาทยังสามารถได้รับการพิจารณาในวัยเด็ก การใช้งานและการศึกษาอย่างต่อเนื่องในวิชาชีววิทยาอาจเป็นกุญแจสำคัญต่อการเรียนรู้และการพัฒนาที่ไม่ดีมากมายและอาจทำให้เรามีอำนาจมากขึ้นในการต่อสู้กับโรคของระบบประสาท
