本书分为基础、感觉和运动系统、脑和行为、变化的脑4篇，共25章。第Ⅰ篇介绍了现代神经科学研究领域及其历史渊源，并描述了单个神经元的结构和功能，以及它们之间是如何进行化学通讯并构成神经系统的。第Ⅱ篇讨论了感觉和运动两大神经系统的结构和功能。第Ⅲ篇探讨了行为的神经生物学机制，包括动机、性、情绪、睡眠、语言、注意和精神疾病。第Ⅳ篇关注了发育和成年学习记忆过程中脑的可塑性变化。
