La neurochirurgia  si occupa del trattamento chirurgico dei problemi che coinvolgono il cervello, la colonna vertebrale, i nervi periferici e le arterie presenti nel collo.
 Il neurochirurgo è un medico specializzato nella diagnosi e nel trattamento chirurgico dei problemi che colpiscono il sistema nervoso centrale e del sistema nervoso periferico.
Le patologie con cui ha più spesso a che fare il neurochirurgo sono incluse:
•  aneurismi
•  anomalie congenite, ad esempio malformazioni vascolari
•  danni derivanti da traumi, ad esempio lesioni dei nervi
•  disturbi vascolari
•  emorragie cerebrali
•  ictus
•  infezioni del cervello o della colonna vertebrale
•  malattie del sistema nervoso come il Parkinson, l'epilessia, l'idrocefalo
•  nevralgia del trigemino
•  problemi ai nervi periferici, come la sindrome del tunnel carpale
•  problemi alla colonna vertebrale, come malattie degenerative, fusioni di vertebre, danni derivanti da traumi, problemi causati dall'artrite, fratture e problemi ai dischi intervertebrali
•  tumori del sistema nervoso centrale, dei nervi periferici e del cranio
 
•  patologie della colonna vertebrale: tecniche mininvasive e percutanee (ma anche tradizionali) per il trattamento di patologie come ernie del disco, stenosi, instabilità vertebrale, mentre per osteoporosi: artrodesi delle vertebre, discectomia, laminectomia, laminoplastica, revisioni di artrodesi precedenti, sostituzione di dischi intervertebrali, impianto di protesi discali, inserimento di viti e barre per migliorare la stabilità della colonna;
•  patologie a carico dei nervi: tecniche decompressive microchirurgiche per il trattamento delle neuropatie, rizotomia, ricostruzione e trapianto per lesioni traumatiche dei principali rami nervosi;
•  altre patologie: neurochirurgia funzionale e stereotassica per il trattamento chirurgico della Malattia di Parkinson e dei disturbi del movimento, del dolore cronico non oncologico, della spasticità e delle epilessie.