Istraživanje mozga i moždanih funkcija danas je u središtu znanstvenih istraživanja. Zahvaljujući funkcionalnoj magnetskoj rezonanciji taj se proces odvija velikom brzinom, pa se sa sigurnošću mogu utvrditi poremećaji koji utječu na pojavu različitih bolesti. Dijagnostičke su metode kojima medicina otkriva neurološka stanja, odnosno s pomoću kojih nam medicina može zaviriti u mozak, CT (kompjutorizirana tomografija), MRI (magnetska rezonancija), echoencefalografija, PET (tomografija emisijom pozitrona), SPECT (kompjutorizirana tomografija emisijom pojedinačnog foton), angiografija, dopler UZ, mijelografija, EEG (elektroencefalografija), evocirani potencijali i EMG (elektromiografija).
EEG i angiografija
Elektrodama postavljenima na kožu lubanje elektroencefalogram registrira cerebralnu električnu aktivnost. Budući da svaka postavljena elektroda pruža informaciju ne samo o abnormalnim električnim aktivnostima nego i o njihovoj lokalizaciji, takvom se pretragom katkad mogu otkriti rijetke metaboličke bolesti mozga. Najveću dijagnostičku vrijednost ima u otkrivanju epilepsije i uz to u dijagnostičiranju upalnih bolesti kao što su meningitis, encefalitis te u otkrivanju tumora i cerebralne ishemije. Međutim, u većini slučajeva ne omogućuje utvrđivanje vrste lezija, stoga se za otkrivanje abnormalnosti krvnih žila u mozgu poput aneurizme (izbočenje arterije), arteritisa (upala), arteriovene nezaključenja krvnih žila (moždani udar) upotrebljava i angiografija krvnih žila mozga. Ona se obavlja injektiranjem radioaktivne boje, tj. tvari koja se vidi na RTG-u, u arteriju koja opskrbljuje mozak. Tim se testom može dobiti točan prikaz arterosklerotičnih procesa. Tomografija emisijom pozitrona (PET) koristi se posebnom vrstom radioizotopa koji omogućuju dobivanje slike unutarnjih moždanih struktura i podataka o njihovoj funkciji. Ona može dati i rezultate o epilepsiji, tumorima na mozgu i moždanim udarima te otkriti neurodegenerativne bolesti. Ta se pretraga često zamjenjuje funkcionalnom magnetskom rezonancijom koja daje bolje rezultate i ne zahtijeva uporabu radioaktivnih spojeva.