A neurociência cognitiva, um ramo da neurociência, diz respeito ao estudo científico dos mecanismos neurais subjacentes à cognição. É um campo de pesquisa multidisciplinar que abrange neurociência de sistemas, computação e ciência cognitiva para compreender a relação entre os fenômenos cognitivos e o substrato físico subjacente do cérebro. A neurociência cognitiva baseia-se na linguística, na neurociência, na psicologia e na ciência cognitiva em duas grandes direções; comportamental/experimental ou computacional/modelagem.