Неурохемија је дефинисана као низ специфичних студија о свим врстама хемијских компонената, које укључују такозване неуротрансмитере и честице као наркотике који могу изазвати драстичне промене на неуронима. Његова важност лежи у функцији хемијских супстанци које се синтетишу и ослобађају у мозгу, јер ће преко њих наведени орган моћи у потпуности да се усклади са сваком од својих функција, међу најважнијим супстанцама су: пронађите, између осталих, хормоне, неуротрансмитере, пептиде.
До 1950-их ова наука је постала специјалност научног истраживања од великог значаја у свету. Почеци неурохемије сежу у сет међународних скупова о неурохемији, захваљујући којима се појавила литература од великог значаја, попут оне објављене 1954. године под називом „ Биохемија развоја нервног система“. Ове конвенције послужиле су као подстицај за промоцију настанка Међународног друштва за неурохемију, у почетним конвенцијама теме разговора односиле су се на порекло различитих супстанци неуротрансмитера као што су хистамин, ацетилхолин и серотонинДо 1970-их, теме дискусије и истраживања биле су специфичније.
Детаљним проучавањем мозга може се уочити велики број невероватних и компликованих догађаја који се одвијају, варирају и нестају за неколико секунди, пример за то је када људи изведу покретбило ког од његових екстремитета, ови процеси су резултат рада великог конгломерата неурона, који су електричним контактом у стању да одреде активности, осећања и осећања организма. Ствари које су људима обично једноставне попут сећања, мириса, као и како се ствари уче, изузетно су сложене функције где је укључен велики број хемијских супстанци и које су предмет проучавања неурохемије. Захваљујући томе, дешифроване су многе непознанице које су се у давним временима имале о здрављу људи.