Con il termine neurostatistica si indica l'insieme delle metodologie, dei modelli, degli algoritmi, dei processi, dei modelli interpretativi e le relative attività di sviluppo, ricerca e applicazione pratica, finalizzate alla misurazione statistica delle reazioni mentali, rilevati attraverso l'applicazione di tecniche di misurazione dell'attività cerebrale elettrica o quella emodinamica, come ad esempio l'EEG o la fMRI, risultanti dalla somministrazione di un complesso di stimoli ad un campione statisticamente rappresentativo di soggetti appartenenti ad un definito universo di riferimento.