概况神经外科学从治疗的疾病谱上主要划分为脑肿瘤、脑血管病和功能脑病。采用手术的方法修正神经系统功能异常的医学分支是为功能神经外科学（Functional Neurosurgery），早期亦称生理神经外科学（Physiologic Neurosurgery），或应用神经生理学（Applied Neurophysiology）。手术针对特定的神经根、神经通路或神经元群，旨在有意识地改变其病理过程，重建神经组织的正常功能。
功能神经外科的范畴和分类
1、运动障碍病（movement disorders）：曾被称为锥体外系疾病（extrapyramidal diseases），是基底节区病变导致的以运动功能紊乱为主要临床特征的疾病群。帕金森病是其中的典型代表，在以往的报道中已有较多论述。此外，还包括原发性震颤、肌张力障碍、舞蹈症和抽动秽语综合征等。从影响运动功能的角度，脑瘫也可归为此类。
2、癫痫病（epilepsy）：发作是癫痫病的主要临床特征，发作时的表现广泛影响精神、运动、感觉和植物神经，发作间期可完全正常。依致痫灶解剖位置的不同可分为颞叶癫痫、额叶癫痫、顶枕叶癫痫和一些癫痫综合征等。
3、疼痛（pain）：常常是疾病的一种症状，有些亦可单独称病。外科手术治疗的是那些慢性的顽固性疼痛。典型的如带状疱疹神经痛、幻肢痛、截肢痛、丘脑痛、盆腔痛、腹腔痛、胸腔痛、腰背痛以及三叉神经痛、舌咽神经痛等。腰背痛（low-back pain）是临床常见的一种症状，作为多种病因导致的特定部位的疼痛，临床和研究人员又常常把它独立成类，最常见的原因是锥间盘突出对脊神经的压迫。面肌痉挛是个例外，除少数伴随三叉神经痛的面肌痉挛患者外，不应该包括在疼痛的范畴之内，但由于与三叉神经的治疗一样，微血管减压手术有效，故常常放在一起讨论。
4、精神紊乱（mental disorders）：手术方法治疗精神疾患的历史可以追溯上百年，很多的努力放在了精神分裂症的治疗上。氯丙嗪的出现使人们放弃了这种高致残率的手术，近些年来，尽管手术技术的进步使严重并发症的威胁越来越小，但资料显示精神分裂症的手术疗效极其有限，比较肯定的手术适应症是焦虑症、强迫症和抑郁症。
功能脑病还可以从病因上大致分为三类
（1）原发性：是无影像学阳性发现的所谓原发性疾病，多数的功能脑病可计入此类。
（2）症状性：导致功能异常的原因是脑内明确的病灶，如苍白球钙化、壳核软化、多发性硬化导致的运动功能障碍；基底节大理石样变造成的脑瘫；海马硬化导致的典型颞叶内侧面癫痫；桥小脑角肿瘤压迫继发的三叉神经痛、面肌痉挛和舌咽神经痛等。
（3）遗传性：原发性震颤，亨廷顿病，肝豆变性（Wilson’s disease）和青少年肌震挛性癫痫等。
从病因上命名和划分疾病，是疾病分类学中的最高境界，遗憾的是多数功能脑病的病因尚不清楚，姑且将其归到原发性功能脑病。值得指出和高兴的是，影像学技术的进步，导致病灶的检出率不断提高，继发的症状性疾病的比例越来越高，给诊断带来了极大的便利。如癫痫患者的异位灰质在高分辨率的MRI上可清楚地显示出来，海马硬化可有明确的颞叶内侧面FLAIR相的改变，入髓区血管的压迫导致的颅神经功能障碍通常在MRA检查时有所提示。
手术技术和立体定向神经外科
立体定向是一种比较特殊的神经外科技术，在谈论功能神经外科时不得不对其做一简单的回顾和定位。传统神经外科在渡过了从脑表面切除病变的发展阶段后，所面临的最为严峻的问题，是怎样安全地实施皮层下，特别是基底节区的手术。与早期常见的经功能“哑区”的造瘘术相比，1－2毫米直径的立体定向穿刺针对于脑组织的影响微乎其微，最大程度地体现了微创的理念。在此过程中作出突出贡献的是美国的两位医生Spiegel和Wycis，他们设计出了用于人类脑部手术的立体定向仪。五十多年过去了，立体定向技术结合了神经病学、生物医学工程学和材料学的最新研究成果，特别是与计算机技术联姻，衍生出立体定向放射（伽玛刀和X刀）和导航技术等，极大地丰富了神经外科学的技术手段。
