علم الأعصاب التطبيقي هو فرع من علم الأعصاب يركز على تطبيقاته في المجالات العملية مثل الطب، الهندسة الحيوية، وتصميم الأجهزة الطبية والحيوية. ويعتمد علم الأعصاب التطبيقي بشكل كبير على الفيزياء الحيوية، وهي دراسة العمليات الفيزيائية داخل الكائنات الحية والأجزاء الخلوية والجزيئات التي تتحكم فيها.
ويعتمد علم الأعصاب التطبيقي على مجموعة من التقنيات والأدوات الحديثة في الأحياء الجزيئية والخلوية والكهربائية والإلكترونية والحاسوبية. وتشمل هذه التقنيات والأدوات تقنيات الصور الحيوية والمسح الضوئي والأشعة السينية والليزر والتصوير بالتقنية المغناطيسية والتصوير الدقيق وتقنيات تسجيل نشاط الإشارات الكهربائية في الأعصاب والتحكم في الأجهزة الطبية والحيوية باستخدام تقنيات التحكم والإدارة الحاسوبية.
ويساعد علم الأعصاب التطبيقي في فهم العمليات الحيوية والكيميائية والبيولوجية التي تشكل الأساس الفيزيولوجي للعصبية والمخ، ويساعد في تطوير الأجهزة والتقنيات الحيوية للتشخيص والعلاج والوقاية من الأمراض العصبية والعقلية والمختلفة. وتعتبر فهم العلاقة بين العصبية والفيزياء الحيوية أساسيا لتحقيق التقدم في هذا المجال وتطوير الحلول العلاجية الحيوية والتقنية للعديد من الأمراض والحالات الصحية المختلفة.