La neurocirugía es la especialidad médica que se encarga del manejo quirúrgico (incluyendo la educación, prevención, diagnóstico, evaluación, tratamiento, cuidados intensivos, y rehabilitación) de determinadas enfermedades del sistema nervioso central, periférico y vegetativo, incluyendo sus estructuras vasculares; la evaluación y el tratamiento de procesos patológicos que modifican la función o la actividad del sistema nervioso, incluyendo la hipófisis y el tratamiento quirúrgico del dolor.

Como tal, la cirugía neurológica abarca el tratamiento quirúrgico, no quirúrgico y estereotáctico de pacientes adultos y pediátricos con determinadas enfermedades del sistema nervioso, tanto del cerebro como de las meninges, la base del cráneo, y de sus vasos sanguíneos, incluyendo el tratamiento quirúrgico y endovascular de procesos patológicos de los vasos intra- y extracraneales que irrigan al cerebro y a la médula espinal; lesiones de la glándula pituitaria; ciertas lesiones de la médula espinal, de las meninges, y de la columna vertebral, incluyendo los que pueden requerir el tratamiento mediante fusión, instrumentación, o técnicas endovasculares; y desordenes de los nervios craneales y espinales todo a lo largo de su distribución.

Las enfermedades neuroquirúrgicas afectan sobre todo al cerebro, cerebelo, médula espinal y desórdenes del nervio periférico.

Las enfermedades tratadas por los neurocirujanos incluyen:
Enfermedades del disco intervertebral de la columna vertebral
Enfermedades degenerativas causantes de lesiones compresivas de la médula y/o raíces nerviosas (mielopatía cervical espondilótica, canal estrecho lumbar)
Enfermedades de la circulación del líquido cefalorraquídeo: (hidrocefalia)
Traumatismos craneales (hematomas intracraneales, fracturas del cráneo, etc.)
Traumatismos de la columna vertebral y de la médula espinal
Lesiones traumáticas de nervios periféricos
Tumores cerebrales
Tumores de la médula espinal, columna vertebral y nervios periféricos
Accidente cerebro-vascular (Hemorrágico):
Aneurisma Intracraneal
Malformaciones Vasculares (Malformaciones Arteriovenosas, fístulas carótido-cavernosas, cavernoma)
Hemorragias cerebrales
Accidente Cerebro-Vascular (Isquémico)
Enfermedad Estenótica extra e intracraneal
Disección arterial del tronco o los ramos carotídeos
Algunas formas de epilepsia resistente a fármacos
Algunas formas de desórdenes del movimiento (enfermedad de Parkinson, corea, hemibalismo) - implica el uso de neurocirugía funcional o estereotactica
Dolor intratable de pacientes con cáncer o con trauma del nervio craneal / periférico
Algunas formas de desórdenes psiquiátricos graves
Malformaciones del sistema nervioso:
Malformación de Arnold-Chiari
Disrafia del tubo neural (Encefalocele, Meningocele, mielomeningocele)
Anomalías de la unión cráneo-cervical
Médula anclada