A Neuroimunologia combina duas áreas de estudo: a neurociência (focada no sistema nervoso, que inclui o cerebelo e a medula espinhal) e a imunologia (focada no sistema imunológico, ou seja, as células de defesa do organismo). Dessa forma, essa especialidade da área da neurologia consegue estudar, diagnosticar, tratar e prevenir as doenças que atingem o sistema nervoso central e periférico, causadas por alterações no sistema imunológico.

Essas alterações causam as doenças autoimunes: o sistema imunológico começa a produzir células, anticorpos e citocinas que atacam, por engano, as estruturas do sistema nervoso. As principais doenças autoimunes que afetam o sistema nervoso central são: esclerose múltipla, encefalomielite disseminada aguda (ADEM), síndrome anti-MOG e as vasculites primárias.

Já o sistema nervoso periférico é afetado em casos de: polirradiculoneuropatia desmielinizante inflamatória crônica (PIDC), síndrome de Guillain-Barrè, neuropatia motora multifocal, neuropatias vasculíticas, miastenia Gravis, polimiosite, dermatomiosite e a miosite por corpúsculo de inclusão. Existem também as doenças autoimunes que podem atingir ambos os sistemas: lúpus eritematoso sistêmico, artrite reumatoide, síndrome de Sjogren, sarcoidose, entre outras.

O diagnóstico de tais doenças é realizado através da investigação do histórico clínico e de exames complementares, como tomografia computadorizada, ressonância magnética, encefalograma, eletromiografia, exame de sangue e do líquido cefalorraquidiano (LCR). Já o tratamento usa medicamentos corticoides, imunomoduladores e supressores, além de medicamentos para aliviar os sintomas e melhorar a qualidade de vida.