Il Premio Nobel per la Medicina (precisamente "Medicina o Fisiologia") arriva nel 1906 "ex aequo" con Santiago Ramón y Cajal, per gli studi sulla istologia del sistema nervoso: Golgi per la messa a punto della reazione nera, Cajal per le scoperte compiute grazie alla colorazione di Golgi (Cajal aveva scoperto che i neuroni sono separati fisicamente l'uno dall'altro, ossia che interagiscono tra di loro non per continuità, bensì per contiguità attraverso la sinapsi e che non sono uniti a formare un'unica rete sinciziale come sosteneva Golgi; formulava quindi la cosiddetta legge della polarizzazione dinamica).