يمكن استخدام الدماغ في التحليل الحيوي في الفيزياء الحيوية عن طريق تحليل الإشارات العصبية التي تنتجها خلايا الدماغ، والتي تمثل إشارات كهربائية وكيميائية تنتقل بين الخلايا العصبية. هذه الإشارات يمكن تحليلها باستخدام تقنيات الرصد العصبي، مثل الرصد الكهربائي باستخدام الإلكترودات، أو الرصد الكيميائي باستخدام الاستشعار الكيميائي.
عن طريق تحليل هذه الإشارات، يمكن فهم عملية الاتصال العصبي وكيفية نقل المعلومات في الدماغ، وكذلك الاستجابة العصبية للمحفزات الخارجية، مثل الحرارة والألم والضوء والصوت. كما يمكن استخدام هذه التقنيات لدراسة الأمراض العصبية وتحديد طرق علاجها، وأيضاً لدراسة التعلم والذاكرة والانتباه وغيرها من وظائف الدماغ.
