Neuroetologia zajmuje się badaniem zachowań zwierząt i ich kontroli przez układ nerwowy. Neuroetologia bada, w jaki sposób mózg łączy bodźce (np. widoki, dźwięki lub zapachy) z zachowaniem. Na przykład, wiele nietoperzy posiada specjalną zdolność zwaną echolokacją. Nietoperze używają echolokacji do znajdowania ofiar i do nawigacji. Naukowcy badają układ słuchowy nietoperzy, aby pokazać, w jaki sposób dźwięki mogą zostać przekształcone w neuronalną reprezentację dźwięku. Neuroetolodzy to naukowcy, którzy badają neuroetologię. Próbują oni odkryć, jak działa układ nerwowy. W swoich badaniach często wykorzystują zwierzęta o szczególnych zachowaniach.
Słowo neuroetologia łączy w sobie idee z dwóch dziedzin: neurobiologii (nauka o układzie nerwowym) i etologii (nauka o zachowaniach w przyrodzie). Neuroetologia koncentruje się na naturalnych zachowaniach. Naturalne zachowania zwierząt zostały stworzone przez dobór naturalny (np. szukanie partnerów, poruszanie się, unikanie wrogów). Neuroetologia unika sztucznych zachowań, takich jak te w eksperymentach laboratoryjnych.
