علم الأعصاب الجزيئي يفحص هذا المجال الأساس الجزيئي والخلوي للوظيفة العصبية، بما في ذلك بنية ووظيفة الناقلات العصبية (Neurotransmitters) والمستقبلات (Receptors) والقنوات الأيونية (Ion Channels).