Нейронаука дає цінну інформацію про структуру та функціонування людського мозку, надихаючи дослідників ШІ на розробку штучних нейронних мереж і моделей глибокого навчання. Нейронні мережі, натхненні біологічними нейронами та нейронними мережами в мозку, зробили революцію в ШІ, включаючи розпізнавання зображень й обробку природної мови. З іншої сторони, методи штучного інтелекту можна використовувати в нейронауці для аналізу та розуміння великомасштабних даних мозку, сприяючи прогресу в різних галузях нейронауки, таких як обчислювальна, молекулярна, клітинна, когнітивна, системна; і також в нейровізуалізації, нейропсихології, біокібернетиці, нейроінформатиці, нейроінженерії тощо.