Neurologi dan psikiatri adalah dua disiplin medis yang memiliki satu mata rantai penting: otak manusia. Sementara satu cabang mempelajari penyakit dan gangguan fisik yang terkait dengan otak dan komponen sistem saraf lainnya, bidang kedua berfokus pada kelainan mental. Meskipun psikiatri dan neurologi tetap terbagi, hubungan mereka terlihat dalam perilaku manusia dan diwujudkan dalam penelitian ilmiah.
Disiplin psikiatri dan neurologi memiliki persamaan dan perbedaan. Dalam konteks umum, psikiatri membahas gangguan mental, atau gangguan pikiran. Depresi kronis, serangan kecemasan, gangguan kepribadian, skizofrenia, dan gangguan makan dan tidur adalah beberapa masalah yang harus dihadapi oleh psikiater. Neurologi juga berkaitan dengan masalah yang berhubungan dengan otak, tetapi juga mencakup masalah yang lebih luas yang berkaitan dengan seluruh sistem saraf. Disfungsi otak atau sumsum tulang belakang seperti tumor atau kelumpuhan dipelajari oleh ahli saraf, serta gangguan yang berkaitan dengan saraf.
Baik psikiatri maupun neurologi menekankan gagasan bahwa otak dan tubuh bukanlah aspek fisik yang terpisah dari seseorang, melainkan unit yang saling terkait kuat yang memiliki pengaruh besar satu sama lain. Psikiatri mengandalkan logika dan penalaran, keduanya produk dari pikiran aktif yang berusaha memberikan setiap ons informasi makna dan menerapkan makna itu pada aktivitas sehari-hari manusia. Psikolog adalah orang pertama yang menekankan pentingnya kemampuan manusia untuk bernalar, berkomunikasi, dan mengembangkan kebiasaan dan kepribadian. Pikiran manusia membutuhkan bantuan dalam memproses dan menggabungkan informasi dari pengalaman berbasis indra, dan memperoleh masukan ini dari aktivitas otak dan sistem saraf. Neurologi juga menghargai kekuatan yang dimiliki otak dan sistem saraf manusia untuk mengendalikan tubuh dan interaksinya dengan lingkungannya.
Secara substansial, psikiatri dan neurologi memvalidasi studi tentang otak manusia sebagai upaya ilmiah. Para ilmuwan telah menangani banyak masalah yang berhubungan dengan otak dalam penelitian dan eksperimen ilmiah. Perbedaan individu, perdebatan tentang apakah manusia dilahirkan dengan pengetahuan dan kepribadian atau apakah keduanya berdasarkan pengalaman, korelasi antara neurotransmiter dan bahan kimia otak lainnya serta penyakit, dan efek struktur otak pada manusia hanyalah beberapa area penelitian yang menyatukan ahli saraf dan psikiater. Karena kedua bidang tersebut berhubungan dengan kelainan dan kecacatan, efektivitas obat antipsikotik, antidepresan, dan obat-obatan lain yang dikembangkan untuk otak dan sistem saraf merupakan upaya ilmiah yang sangat relevan.
Tes neurofisiologis yang mengukur aktivitas otak — seperti elektroensefalogram atau pemindaian tomgrafi aksial terkomputerisasi — sangat berguna bagi psikiater dan ahli saraf. Tes ini dapat menilai kemampuan berbasis pikiran seperti bahasa, perhatian, konsentrasi, memori, dan abstraksi. Mereka dapat membantu menentukan apakah kelainan kimia atau defisiensi sistem saraf lainnya juga merupakan sumber perilaku yang tidak menentu. Misalnya, lesi fisik seperti tumor otak dapat memfasilitasi jenis perubahan kepribadian dan perilaku abnormal yang sering berada di bawah domain eksklusif psikiater.
Beberapa kritikus berpendapat bahwa psikiatri dan neurologi adalah disiplin ilmu yang terpisah. Yang pertama berkaitan dengan persepsi dan pikiran abstrak, sedangkan yang kedua menekankan realitas objektif: otak fisik. Namun, semakin banyak pemikir ilmiah percaya pada hubungan yang tidak dapat dipecahkan antara kedua bidang tersebut. Di Amerika Serikat, satu organisasi terpadu, American Board of Psychiatry and Neurology, mengesahkan calon ahli saraf dan psikiater masa depan. Selanjutnya, disiplin ilmu baru yang menggabungkan tujuan psikiatri dan neurologi telah muncul sebagai pengejaran ilmiah yang sah: neuropsikiatri.