Arst viib läbi neuroloogilise uuringu, et kontrollida, kui hästi patsiendi närvisüsteem toimib. Närvisüsteem on närvikudede võrgustik, mis peab vastu võtma ja töötlema sensoorset sisendit ning seejärel andma stiimulitele vastuse. Sensoorne sisend hõlmab nii keha väliseid kui ka sisemisi tegureid, sealhulgas valu, temperatuuri, maitset, rõhku, vere pH-d, valgust, hormoonide taset ja heli ning muid stiimuleid. Kui patsient või arst kahtlustab, et närvisüsteem võib olla kahjustatud, võib arst võimalike probleemide tuvastamiseks teha neuroloogilise läbivaatuse. Eksam koosneb mitmest osast; üldilme, vaimse seisundi, kraniaalnärvide, motoorse süsteemi, sensoorse süsteemi, reflekside ja lõpuks koordinatsiooni ja kõnnaku hindamine.
Arst alustab tõenäoliselt neuroloogilist läbivaatust, vesteldes patsiendiga ja pannes tähele tema kehahoiakut, erksust ja motoorseid oskusi. Motoorsed oskused on keha võime tõhusalt liikuda. Arst jälgib eelkõige värinaid, mida nimetatakse fascikulatsioonideks, äkilisi tõmblevaid liigutusi, mida nimetatakse koreaks, ja suu, silmade, keele, selja või suu püsivaid kokkutõmbeid, mida nimetatakse düstooniaks. Samuti tuleb tähelepanu pöörata elutähtsatele näitajatele, nagu vererõhk ja südame löögisagedus, rasvumine, ebanormaalne kõhnus, deformatsioonid ja ebanormaalsed proportsioonid, nagu laia asetusega silmad või madala asetusega kõrvad.
Neuroloogilise läbivaatuse vaimse seisundi osa koosneb mitmest küsimusest, mis testivad patsiendi võimet õigesti mõelda. See võib hõlmata joonistamise, kirjutamise, lugemise, käskude järgimise ja mälu harjutusi. Kõiki muutusi intellektuaalses suutlikkuses või kõnemustrites, näiteks võimes sujuvalt rääkida, tuleks hinnata, kuna need võivad olla neuroloogilise probleemi tunnused.
Seejärel viib arst patsiendi läbi mitmeid katseid, mis aitavad hinnata kraniaalnärvide individuaalset funktsiooni, mis annavad näo liikumise ja tunde. Sümmeetriale pööratakse erilist tähelepanu silmade liikumisele, pupillide laienemisele, nägemisele igas silmas, lõhna läbi iga ninasõõrme, näolihaste funktsiooni, keele funktsiooni, neelamist ja aistingut näo erinevates osades. Liikumine, välimus ja tunne peaksid olema mõlemal näopoolel võrdsed.
Neuroloogilise uuringu motoorset süsteemi faasis hinnatakse kogu keha lihasjõudu ja toonust. Tõenäoliselt riietub patsient selle läbivaatuse jaoks lahti, kuna arst peab hindama lihaste välimust, otsides liigset arengut või lihaste atroofiat. Arst võib paluda patsiendil lihaseid painutada ja sirutada, sõrmi sirutada, esemetest kinni haarata ja lihaseid vastupanu vastu kasutada.
Sensoorne uuring testib patsiendi võimet tunda valu, temperatuuri, asendit ja kerget puudutust. Testid võivad hõlmata nööpnõela torkimist, milles palutakse patsiendil silmad sulgeda ja tuvastada seljale või peopesale kirjutatud number või sulgeda silmad ja teha kindlaks, kus teda puudutatakse. Sensoorse süsteemi probleem võib viidata sellistele häiretele nagu tiamiinipuudus, neurotoksiini kahjustus või suhkurtõbi.
Seejärel testib arst patsiendi reflekse, keha tahtmatuid reaktsioone stiimulitele. Tavaliselt tehakse seda väikese reflekshaamriga, mis lüüakse vastu keha kõõluseid või lihaseid. Selle testi klassikaline näide ilmneb siis, kui lüüakse põlve all olev kõõlus, mis põhjustab sääre löögi.
Neuroloogilise läbivaatuse viimased testid hõlmavad koordinatsiooni, kõnnakut ja tasakaalu. Koordinatsiooni testimiseks võib arst paluda patsiendil korrata kiireid liigutusi käskluse peale, puudutada sõrmega tema nina ja seejärel puudutada sõrmega arsti sõrmeotsa ning libistada jala kanna allapoole vastassääret. Arst kontrollib kõnnakut, hinnates patsiendi sujuvat kõndimist, andes patsiendile käsu kõndida normaalselt, kõndida üks jalg otse teise ees, kõndida kandadel ja kõndida varvastel. Lõpuks võib arst teha Rombergi testi, mis palub patsiendil silmad sulgedes tasakaalu hoida. Kui patsient ei suuda tasakaalu hoida, võib see olla neuroloogilise häire tunnuseks.