Nevrokjemi, del av biokjemien, omfatter hjernens og nervesystemets kjemi og danner grunnlaget for forståelse av sammenhengen mellom kjemiske prosesser og nervecellenes funksjon, og hvilke kjemiske forstyrrelser som ligger bak flere lidelser i hjernen og nervesystemet. Særlig studert er transmitternes omsetning, binding og frigjøring og energiomsetningen i nervevev. Hukommelsens kjemi og ulike nevrologiske/psykiatriske sykdommers kjemi er også inkludert i begrepet.