神经病学研究范围包括神经内科各种疾病，如：血管性疾病（脑出血、脑梗塞、蛛网膜下腔出血、颈动脉狭窄、颅内动脉狭窄等）、中枢神经系统感染性疾病、肿瘤、外伤、变性疾病、自身免疫性疾病、遗传性疾病、中毒性疾病、先天发育异常、营养缺陷、代谢障碍性疾病及各种神经内科疑难杂症。

神经系统疾病的主要症状表现为运动、感觉、反射和植物神经机能障碍，其原因则包括感染、中毒、外伤、肿瘤、变性、通传因素、血管改变、代谢障碍、免疫异常、先天畸形等，传统上还包括神经肌肉接头疾病（如重症肌无力）和某些肌肉疾病（如多发性肌炎、周期性瘫痪等）。另一方面由于治疗上的需要或传统习惯，某些神经系统疾病又常不隶属于神经病学范畴之内，如外伤隶属于神经外科，脊髓前角灰质炎和脑膜炎双球菌性脑膜炎等又从属于传染病学范围，等等。