Neuroendokriinsed rakud, tuntud ka kui neurosekretoorsed rakud, on spetsiaalsed neuronid, mis reageerivad teiste neuronite signaalidele, vabastades hormoonid verre. Neuraalse signaali vastuvõtmisel edastab enamik neuroneid elektrilisi signaale teistele neuronitele või teatud kehaosadele. Neuroendokriinsed rakud on erinevad, kuna nad vabastavad keemilisi signaale hormoonide kujul, et saata teavet kogu kehas. Need spetsialiseeritud rakud on olulised, sest nagu nende nimigi viitab, seovad nad närvisüsteemi ja endokriinsüsteemi. Närvisüsteem saadab sensoorseks suhtluseks ja motoorseks juhtimiseks teatud kehaosadesse elektrilisi signaale, samas kui endokriinsüsteem koosneb paljudest näärmetest, mis vabastavad reguleerimise eesmärgil hormoone verre.
Hüpotalamus, väike, kuid väga oluline ajuosa, on üks peamisi neuroendokriinse aktiivsuse punkte kehas. Hüpotalamuse erinevad osad reageerivad elektrilistele ja keemilistele signaalidele ning reageerivad mitmel erineval viisil, saates täiendavaid keemilisi või elektrilisi signaale. Hüpofüüs ja oluline endokriinnääre, mis vastutab paljude oluliste hormoonide vabastamise eest, on ühendatud hüpotalamusega. Hüpotalamus sisaldab palju neuroendokriinseid rakke, mis vabastavad verre olulisi reguleerivaid kemikaale. Mõned neist kemikaalidest reguleerivad tegelikult hüpofüüsi enda endokriinset aktiivsust.
Arusaam, et paljud endokriinsüsteemi kaudu verre sattuvad kemikaalid on aju ja närvisüsteemi kontrolli all, viis neuroendokrinoloogia valdkonna kujunemiseni. Neuroendokrinoloogia on valdkond, mis tegeleb neuroendokriinsete rakkude ning kõigi endokriinsüsteemi ja närvisüsteemi vaheliste interaktsioonide uurimisega. Nende interaktsioonide parem mõistmine on viinud mõlema süsteemi täielikuma mõistmiseni. See on oluline, kuna mõlema süsteemi ja nendevahelise vastasmõjuga on seotud palju erinevaid haigusi ja häireid.
Näiteks on olemas mitu erinevat vähitüüpi, mis mõjutavad neuroendokriinsüsteemi neuroendokriinseid rakke. Vähi põhjustatud kontrollimatu rakkude jagunemine võib põhjustada neuroendokriinsete rakkude hormoonide vabastamist ilma plaanita või tsentraliseeritud kontrollita. See signaalkemikaalide kontrollimatu vabanemine viib keha keemilise tasakaalu sassi, põhjustades palju ebameeldivaid sümptomeid. Sellised kasvajad võivad põhjustada kehakaalu tõusu või -langust, meeleolumuutusi, seede- või eritusprobleeme või palju muid probleeme. Kemikaalide õige tasakaal pidurdab paljusid erinevaid kehas toimuvaid protsesse, seega võib kontrollimatu vabanemine põhjustada hulgaliselt probleeme.