Nevroendokrinologija vključuje preučevanje načina interakcije živčnega sistema s hormonom ali endokrinim sistemom. Eden od ciljev je najti načine za zdravljenje bolezni, povezanih s to interakcijo. Drugi cilj je najti načine za boljšo regulacijo te interakcije pri ljudeh in drugih živalih.
Preden se je razvila nevroendokrinologija, sta bila živčni in endokrini sistem popolnoma ločena. Živčni sistem uporablja živce za prenašanje informacij po telesu in predvsem prenaša navodila od možganov do mišic. Endokrini sistem prenaša informacije predvsem prek krvnega sistema. Uporablja hormone za nadzor aktivnosti, kot so rast, puberteta in presnova.
Ker živčni sistem prenaša navodila skoraj v trenutku, endokrini sistem pa deluje s počasnim, postopnim sproščanjem hormonov, sta bila oba sistema v preteklosti obravnavana kot nepovezana. Katalizator, da je nevroendokrinologija postala uveljavljena tema, je bilo spoznanje, da način, kako hipofiza sprošča hormone, nadzoruje hipotalamus. To je pomenilo, da mora obstajati povezava med živčnim sistemom in endokrinim sistemom.
Fizična povezava med obema sistemoma je med hipotalamusom in sprednjo hipofizo. Prvi je majhen del možganov, ki je del živčnega sistema. Slednja je žleza, ki se nahaja na dnu možganov in je del endokrinega sistema. Oba sta povezana s sistemom krvnih žil, znanim kot hipofizni portalni sistem.
Najpomembnejše odkritje nevroendokrinologije je, da nekatere hormone proizvaja sam hipotalamus in ne izvirajo iz žlez, kot je hipofiza. To odkritje je znanstvenikom omogočilo, da raziščejo različne razlage o tem, kako možgani uravnavajo dejavnost, kot je rast. To je tudi pomenilo, da bi lahko razvili zdravila, ki bi bila bolje usmerjena, da obnovijo ali spodbudijo proizvodnjo teh hormonov.
Obstaja številna področja, na katerih je nevroendokrinologija pomagala medicinskim raziskavam. Nekateri znanstveniki na primer verjamejo, da vedenja maščobnega tkiva morda ne morejo nadzorovati samo hormoni endokrinega sistema. Verjamejo, da nanjo lahko vplivajo tudi signali, poslani skozi hipotalamus. Ker verjamejo, da ljudje, ki jedo in telovadijo ob vedno bolj nerednih ali nekonvencionalnih časih, vplivajo na možganski občutek za ritem, lahko hipotalamus proizvaja tudi hormone, ki vplivajo na maščobno tkivo. Čeprav je to le teorija, dokazuje, kako lahko nevroendokrinologija ponudi različne razlage za način, kako interakcija med živčnim sistemom in hormoni vpliva na telo.
Nevroendokrinologija je pomagala tudi pri boljšem diagnosticiranju variacij pri boleznih. Na primer, bolezen, znana kot Hashimotov tiroiditis, vključuje protitelesa, ki napadajo ščitnico. Različica, znana kot Hashimotova encefalopatija, vključuje protitelesa, ki napadajo tudi nevrone v možganih. Študij nevroendokrinologije je znanstvenikom olajšal razlikovanje med tema dvema boleznima, pa tudi med Hashimotovo encefalopatijo in drugimi boleznimi, povezanimi z nevroni.