Η νευροανατομία είναι η μελέτη της δομής και της λειτουργίας του νευρικού συστήματος. Το νευρικό σύστημα αποτελείται από πολλά συνδεδεμένα συστήματα που συνεργάζονται για την αποστολή και λήψη μηνυμάτων από το κεντρικό νευρικό σύστημα, που είναι ο εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός, στο υπόλοιπο σώμα. Αυτά τα συστήματα περιλαμβάνουν το κεντρικό νευρικό σύστημα, το περιφερικό νευρικό σύστημα και το σωματικό νευρικό σύστημα. Περιλαμβάνουν επίσης το αυτόνομο νευρικό σύστημα, το συμπαθητικό νευρικό σύστημα και το παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα. Σε κάθε ένα από αυτά τα συστήματα, οι πληροφορίες μεταφέρονται σε ηλεκτρική ενέργεια από νευρικά κύτταρα και νευρώνες.
Η φυσική δομή της νευροανατομίας είναι αυτή του νευρικού συστήματος. Το κεντρικό νευρικό σύστημα αποτελείται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Το περιφερικό νευρικό σύστημα σχηματίζεται από τα νεύρα και τις οδούς που στέλνουν μηνύματα από το κεντρικό νευρικό σύστημα στο υπόλοιπο σώμα.
Το περιφερικό νευρικό σύστημα μπορεί να χωριστεί σε δύο υποκατηγορίες: το σωματικό νευρικό σύστημα και το αυτόνομο νευρικό σύστημα. Το σωματικό νευρικό σύστημα είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά αισθητηριακών πληροφοριών από τα αισθητήρια όργανα στο κεντρικό νευρικό σύστημα καθώς και τη μεταφορά κινητικών οδηγιών στους μυς. Το αυτόνομο νευρικό σύστημα μπορεί επίσης να χωριστεί σε δύο υποκατηγορίες. Το συμπαθητικό νευρικό σύστημα είναι το μέρος του αυτόνομου νευρικού συστήματος που είναι υπεύθυνο για την ανταπόκριση στον αγώνα ή την πτήση και το παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα είναι υπεύθυνο για τις καταστάσεις ανάπαυσης και τη διατήρηση της ενέργειας.
Το νευρικό σύστημα στέλνει μηνύματα στους μυς και τους αδένες του σώματος έτσι ώστε να μπορεί να ανταποκριθεί σωστά στις αλλαγές στο σώμα ή στο άμεσο περιβάλλον, τις οποίες το νευρικό σύστημα είναι επίσης υπεύθυνο για την ανίχνευση. Οι υποδοχείς είναι μέρος της νευροανατομίας που δέχονται αισθητήρια ερεθίσματα, τα οποία μετατρέπονται σε νευρικά ερεθίσματα. Τα νευρικά ερεθίσματα είναι τα προαναφερθέντα μηνύματα που αποστέλλονται στους μυς και τους αδένες, που ονομάζονται επίσης τελεστές.
Η επικοινωνία που συμβαίνει στη νευροανατομία, μεταξύ των υποδοχέων και των τελεστών, διευκολύνεται από τις πρωτοπλασματικές διεργασίες στα νευρικά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα είναι σε θέση να μεταφέρουν μηνύματα από το ένα μέρος του σώματος στο άλλο σχεδόν αμέσως. Τα μηνύματα μεταφέρονται και λαμβάνονται μέσω διαδικασιών διακλάδωσης που μοιάζουν με νήμα, που ονομάζονται δενδρίτες και άξονες. Ο άξονας είναι αυτός που μεταφέρει πληροφορίες από το κύτταρο, ενώ οι δενδρίτες λαμβάνουν τις πληροφορίες. Ο νευρώνας είναι ένα νευρικό κύτταρο που έχει όλες τις διαδικασίες του.
Οι νευρώνες αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της νευροανατομίας. Κάθε νευρώνας είναι μια ξεχωριστή οντότητα που μαζί σχηματίζει μια αλυσίδα που εκτείνεται σε όλο το σώμα. Λαμβάνουν πληροφορίες από αισθητήριους υποδοχείς ή άλλους νευρώνες και μεταδίδουν τις πληροφορίες, μέσω αλλαγών στην ηλεκτρική ενέργεια, σε άλλους νευρώνες ή παράγοντες.