Tüvi neuro pärineb kreeka sõnast, mis tähendab “närvi”. Toksilisus tähendab “mürgiste omaduste või materjalide toimet”. Seega tekib neurotoksilisus, kui mõni toksiline materjal mõjutab närvikudet ebasoodsalt. Neurotoksilisus võib mõjutada kesknärvisüsteemi või perifeerset närvisüsteemi. Agensit, mis põhjustab neurotoksilisust, nimetatakse neurotoksiiniks või mõnikord neurolüsiiniks.
Neurotoksiin on aine, millel on omadus hävitada närvirakke, mida nimetatakse ganglioni- ja kortikaalseteks rakkudeks. Ganglion on närvirakkude rühm, mis toimib närviimpulsside ülekande keskpunktina. Kortikaalsed rakud on ajukoore rakud. Neurotoksiinid võivad olla looduslikud ained, mis kahjustavad närvide tööd, blokeerides nende elektrilist aktiivsust.
Looduslike neurotoksiinide näideteks on mürk, mida teatud loomad kasutavad enda kaitsmiseks. Siia kuuluvad näiteks paiskala, skorpionid, maod ja ämblikud. Sünteetiliste neurotoksiinide hulka kuuluvad insektitsiidid ja närvigaasid või närvimürgid. Esimesed närvimürgid töötati välja insektitsiididest. Kuid neurotoksilisus võib tuleneda ka tahtmatust kokkupuutest või liigsest kokkupuutest ainetega, millel on kasulik mõju või mis vähemalt ei kahjusta. Näited hõlmavad kiiritusravi, keemiaravi. Igapäevaseid aineid, nagu kosmeetika ja puhastuslahustid, on seostatud ka neurotoksilisusega.
Üldiselt võib neurotoksilisusel olla mitmesuguseid mõjusid, sõltuvalt kaasatud neurotoksiinist ja kogusest, millega organism kokku puutub. Näiteks kiiritusravi puhul saab neurotoksilisuse astme siduda kumulatiivse kiirgusdoosi, annuste individuaalse suuruse, kiiritusravi kestuse, kiirgust saavate kudede mahu ja indiviidi vastuvõtlikkusega. Kui keemiaravi põhjustab neurotoksilisust, on neuroloogiliste kõrvaltoimete aste osa sellest, mis määrab, kas ravi tuleks katkestada.
Neurotoksiinide mõjud võivad tüübi ja raskusastme poolest mõnevõrra erineda. Kõige raskem tagajärg on surm. Muude võimalike mõjude hulka kuuluvad lihasnõrkus, tundlikkuse vähenemine ja motoorse kontrolli kadumine, kognitiivsed häired, värinad ja autonoomse närvisüsteemi talitlushäired. Kuna autonoomne närvisüsteem kontrollib südant, siis kui see on mõjutatud, on olukord kriitiline.