Neuroanatoomia on närvisüsteemi struktuuri ja funktsiooni uurimine. Närvisüsteem koosneb paljudest ühendatud süsteemidest, mis töötavad koos, et saata ja vastu võtta sõnumeid kesknärvisüsteemist, mis on aju ja seljaaju, ülejäänud kehale. Nende süsteemide hulka kuuluvad kesknärvisüsteem, perifeerne närvisüsteem ja somaatiline närvisüsteem. Nende hulka kuuluvad ka autonoomne närvisüsteem, sümpaatiline närvisüsteem ja parasümpaatiline närvisüsteem. Kõigis nendes süsteemides edastavad teavet elektrienergias närvirakud ja neuronid.
Neuroanatoomia füüsiline struktuur on närvisüsteemi oma. Kesknärvisüsteem koosneb pea- ja seljaajust. Perifeerse närvisüsteemi moodustavad närvid ja teed, mis saadavad kesknärvisüsteemist ülejäänud kehale sõnumeid.
Perifeerse närvisüsteemi võib jagada kahte alamkategooriasse: somaatiline närvisüsteem ja autonoomne närvisüsteem. Somaatiline närvisüsteem vastutab sensoorse teabe edastamise eest meeleelunditest kesknärvisüsteemi, aga ka motoorsete juhiste edastamise eest lihastesse. Autonoomse närvisüsteemi võib samuti jagada kahte alamkategooriasse. Sümpaatiline närvisüsteem on autonoomse närvisüsteemi osa, mis vastutab võitlemise või põgenemise eest, ja parasümpaatiline närvisüsteem vastutab puhkeseisundite ja energia säästmise eest.
Närvisüsteem saadab sõnumeid keha lihastele ja näärmetele, et see saaks korralikult reageerida muutustele kehas või vahetus keskkonnas, mille tuvastamise eest vastutab ka närvisüsteem. Retseptorid on neuroanatoomia osa, mis võtavad vastu sensoorseid stiimuleid, mis muundatakse närviimpulssideks. Närviimpulsid on eelnevalt mainitud sõnumid, mis saadetakse lihastele ja näärmetele, mida nimetatakse ka efektoriteks.
Neuroanatoomias toimuvat suhtlust retseptorite ja efektorite vahel soodustavad närvirakkudes toimuvad protoplasmaatilised protsessid. Need rakud suudavad peaaegu koheselt sõnumeid ühest kehaosast teise kanda. Sõnumeid edastatakse ja võetakse vastu niidilaadsete hargnemisprotsesside kaudu, mida nimetatakse dendriitideks ja aksoniteks. Akson on see, mis kannab teavet rakust, dendriidid aga saavad teavet. Neuron on närvirakk, millel on kõik selle protsessid.
Neuronid on neuroanatoomia lahutamatu osa. Iga neuron on eraldiseisev üksus, mis koos moodustab ahela, mis ulatub läbi kogu keha. Nad saavad teavet sensoorsetelt retseptoritelt või teistelt neuronitelt ja edastavad teabe elektrienergia muutuste kaudu teistele neuronitele või efektoritele.