Neurologi er læren om centralnervesystemets og visse muskelrelaterede sygdomme. Neurologi er derfor specialet, hvor man undersøger, diagnosticerer og behandler sygdomme i:
* Hjerne
* Rygmarv
* Nerverødder
* Nervetråde til arme og ben
* Samt en række neurologiske muskelsygdomme

De mest almindelige sygdomme i det neurologiske speciale er:
* Hovedpine, Migræne og Hortons hovedpine
* Slagtilfælde
* Parkinsons sygdom og en række andre sygdomme, der rammer bevægeapparatet
* Hjerneblødning
* Blodprop i hjernen
* Epilepsi
* Sclerose
* Cancersygdom i nervesystemet
* Bevægeforstyrrelser generelt
* Infektionssygdomme i nervesystemet
* Nervebetændelse m.v.

Speciallægen i neurologi er specialist i at diagnosticere og behandle disse sygdomme og samarbejder ofte med regionale- og universitetshospitaler om denne opgave, bl.a. ved:
* CT- og MR-skanning
* EEG og neurofysiologiske undersøgelser samt
* Blodprøvetagning og hjertekardiogram på sygehus eller ved praktiserende læge