数学建模在神经生理学的很多层面也发挥总要作用，具体参见计算神经科学。由于生物体具有结构和功能统一的特点，神经生理学的研究依赖于神经解剖学的知识。研究非正常的神经系统的工作机理和病变原因的学科称为神经病理学。另外，神经生理学和神经药理学、神经发育学、遗传学、动物行为学、心理学、认知科学等许多其它学科也有密切联系。