علوم اعصاب یا نوروساینس (به انگلیسی: Neuroscience) دانش مطالعهٔ دستگاه یا سامانه عصبی و زیرشاخه‌ای چندرشته‌ای از زیست‌شناسی است که با بهره‌گیری از فیزیولوژی، آناتومی، زیست‌شناسی تکاملی و زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، مدل‌سازی ریاضی و روان‌شناسی به درک ویژگی‌های نورون‌ها و مدارهای عصبی می‌پردازد. به‌طور سنتی علوم اعصاب یکی از زیر شاخه‌های پزشکی و زیست‌شناسی و داروسازی شناخته می‌شد. به هر رو این دانش اکنون یک دانش میان رشته‌ای است و در واقع با دیگر رشته‌های دانش مانند روان‌شناسی، شیمی، رایانه، مهندسی، زبان‌شناسی، ریاضی؛ پزشکی، فیزیک و فلسفه همکاری دارد.

پرسش‌هایی مانند:

مغز چیست و چگونه کار می‌کند و در زمان‌های مختلف چه واکنشی از خود نشان می‌دهد؟

چرا مردم احساسات دارند؟

در حین بروز احساسات، چه تغییراتی در مغز رخ می‌دهد؟

علت‌های ریشه‌ای اختلال‌های روانی و عصبی و …

طراحی دارو ودرمان بیماری‌های عصبی و سرطان‌ها و …