Kognitiv nevrovitenskap er en tverrvitenskapelig disiplin som kombinerer resultater fra forskjellige forskningsfelt. Psykologiske teorier om mental prosessering, og nevrovitenskapelig og biologisk forskning om hjernen, integreres for å få dypere innsikt i hvordan den fysiske hjernen gir opphav til tanker og ideer. Hovedområdene som studeres er persepsjon, oppmerksomhet, bevissthet, hukommelse, emosjoner og intelligens. Disiplinen plasseres tett mellom kognisjonsvitenskap og kognitiv psykologi på den ene siden, og biologi og nevrovitenskap på den andre . Mange forskere innenfor kognitiv nevrovitenskap studerer pasienter med hjerneskade. Man antar at effekten av hjerneskade på kognitive funksjoner kan gi en unik tilgang til innsikt om normal kognitiv fungering og om områdene som involverer de forskjellige kognitive prosessene.