تصویربرداری عصبی یا تصویر برداری مغز استفاده از تکنیک های مختلف به طور مستقیم یا غیر مستقیم تصویر، ساختار، عملکرد / فارماکولوژی سیستم عصبی است. این یک نظریه نسبتا جدید در پزشکی، علوم اعصاب و روانشناسی است.
تصویربرداری ساختاری، که به ساختار سیستم عصبی و تشخیص بیماری درون جمجمه (مانند تومور) می پردازد.تصویربرداری عملکردی که برای تشخیص بیماریهای متابولیکی و ضایعات در یک مقیاس دقیق (مانند بیماری آلزایمر) و همچنین برای تحقیق عصبی و شناختی روانشناسی و ساخت رابط های مغز و رایانه استفاده می شود.