Ajukeemia või neurokeemia on keeruline süsteem, mis võimaldab ajul toimida, kasutades kemikaale, mida tuntakse neurotransmitteritena ja mis liigutavad teavet ajus. Iga inimese ajukeemia on veidi erinev ja mitmed asjad võivad mängida rolli erinevate neurotransmitterite tasemes ajus ja selles, kuidas need kemikaalid aju funktsiooni mõjutavad. Arvatakse, et ajukeemia variatsioonid võivad seletada mitmesuguseid käitumishäireid ja nähtusi.
Aju on spetsiaalsete rakkude võrgustik, mida nimetatakse neuroniteks. Igal neuronil on neurotransmitterite varud, mida ta saab käivitada, kui seda tellitakse, koos spetsiifiliste neurotransmitterite retseptoritega. Ajutegevus tekib neurotransmitteritega sõnumite saatmisel, et anda märku erinevatest rakutegevusest kogu ajus ja närvisüsteemis.
Kellegi keskkond võib mõjutada neurotransmitterite ja nende retseptorite taset ajus, nagu ka sellised tegurid nagu toitumine, ravimid ja mitmesugused ravimid. Mõnel keemilisel ühendil näib olevat pikaajaline toime. Näiteks nikotiin on tugevalt seotud neurotransmitteri dopamiiniga. Need välismõjud aju keemiale võivad põhjustada käitumismuutusi või muutusi aju toimimises; Näiteks suitsetavad inimesed moodustavad sigarettide lisandi selle tõttu, kuidas nikotiin muudab ajukeemiat.
Mõned inimesed näivad olevat altid ka ajukeemia muutustele, mis võivad tekkida geneetiliste või sisemiste funktsioonide tõttu. Depressioon, maania ja paljud teised psühhiaatrilised häired on tihedalt seotud aju keemiaga, mis tähendab, et patsiendi keemiliste omaduste kohandamiseks saab sageli kasutada spetsiifilisi ravimeid, et aidata tal saavutada normaalsemat ajutegevust. Need ravimid toimivad erinevatel inimestel erinevalt, kuna aju keemia on väga keerukas ja mitmekesine, mistõttu on raske koostada kõigile sobivaid ravimeid, et ravida selliseid haigusi nagu depressioon.
Teatud isiksusetüüpe on seostatud ka erinevate neurotransmitterite ja retseptorite tasemega ajus. Näiteks riskivõtjate ajus on sageli vähem dopamiini retseptoreid, mis võib tähendada, et nad peavad rahulolu ja tasu saamiseks rohkem pingutama. See võib sundida neid riskantsele käitumisele.
Muutused ajukeemias ei mõjuta ainult meeleolu. Neil võib olla ka suurem mõju närvisüsteemile, mis tähendab, et inimestel võivad aju põhikeemia muutuste tagajärjel tekkida sellised seisundid nagu värinad ja neuralgia.