Cerveau
Le domaine des neurosciences englobe toutes les approches cherchant à comprendre le fonctionnement du cerveau et du reste du système nerveux. La psychologie cherche à comprendre l'esprit et le comportement. La neurologie est la discipline médicale qui diagnostique et traite les pathologies liées au système nerveux. Le cerveau est également l'organe le plus étudié en psychiatrie, une branche de la médecine qui étudie et traite les troubles mentaux. Les sciences cognitives tentent de lier la neuroscience et la psychologie avec d'autres domaines comme l'informatique et la philosophie.
Neuroéthique
D'autres domaines d'application importants existent en neurochimie. Il est maintenant possible de modifier l'activité du cerveau, de façon ciblée, au moyen de substances pharmacologiques. L'exemple habituel est celui des neuroleptiques, que l'on utilise pour le traitement des troubles psychiques, et notamment psychotiques. Un autre exemple, abondamment discuté par le grand public, est l'utilisation du méthylphénidate, médicament que prennent environ des enfants américains scolarisés, principalement pour se calmer et augmenter leurs facultés de concentration. Ce médicament, sujet à controverses, serait en mesure d'aider les enfants victimes de déficits de l’attention et d'hyperactivité. La neuroéthique appliquée pose la question de la justification morale de ce genre d'interventions : Ne serait-il pas plus éthique de faire des interventions sur le plan socio-pédagogique, psychothérapeutique, ou en ayant recours à la soteria, la méditation, la direction de conscience, ou à des concepts analogues ? Ce genre de questions se pose avec de plus en plus d'acuité alors que les substances neuropharmacologiques commencent à être plus souvent utilisées hors du cadre médical.