Neuroetologia este studiul comportamentului animalelor și al controlului acestuia de către sistemul nervos. Neuroetologia explorează modul în care creierul leagă stimulii (de exemplu, imagini, sunete sau mirosuri) de comportament. De exemplu, mulți lilieci au o abilitate specială numită ecolocație. Liliecii folosesc ecolocația pentru a găsi prada și pentru a naviga. Cercetătorii studiază sistemul auditiv al liliecilor pentru a arăta cum sunetele pot fi transformate într-o reprezentare neuronală a sunetului. Neuroetologii sunt oameni de știință care studiază neuroetica. Aceștia încearcă să descopere modul în care funcționează sistemul nervos. Ei folosesc adesea animale cu comportamente speciale în cercetările lor.
Cuvântul neuroetologie combină idei din două domenii: neurobiologia (studiul sistemului nervos) și etologia (studiul comportamentului în natură). Neuroetologia se concentrează asupra comportamentului natural. Comportamentele naturale ale animalelor au fost create prin selecție naturală (de exemplu, găsirea partenerilor, deplasarea, evitarea dușmanilor). Neuroetologia evită comportamentele artificiale, cum ar fi cele din experimentele de laborator.

