Neurofarmakologi forekommer inden for det videnskabelige område i begyndelsen af det 20. århundrede, fordi forskere endelig var i stand til at forstå nervesystemets baser, og hvordan nerverne kommunikerer med hinanden, før der blev fundet stoffer, der på en eller anden måde demonstrerede indflydelse af dets virkning på nervesystemet.
I 1930 begyndte franske forskere at arbejde med en forbindelse kaldet phenothiazin med det formål og håb at syntetisere et lægemiddel, der kunne bekæmpe malaria, men dette var et mislykket forsøg på videnskab. Det blev imidlertid vist sig at have beroligende virkning med hvad der syntes effekter til gavn for patienter med sygdommen af Parkinsons.
I slutningen af 1940'erne var forskere allerede i stand til at identificere neurotransmittere såsom noradrenalin (involveret i sammentrækning af blodkar og stigningen i hjertefrekvens og blodtryk). Dopamin (et stof, hvis mangel er til stede i Parkinsons sygdom), serotonin (kendt for sin fordel med hensyn til depression) opfindelsen af spændingsfiksering i 1949 og nervehandlingspotentialet var historiske begivenheder i neurofarmakologi, der tillod Forskere studerer, hvordan en neuron behandler information indeni den.
Dette omfang er meget bredt og omfatter mange aspekter af nervesystemet fra manipulation af en enkelt neuron til hele områder af hjernen, rygmarven og perifere nerver. For en bedre forståelse af grundlaget for lægemiddeludvikling er det først nødvendigt at forstå, hvordan neuroner kommunikerer med hinanden.
Endelig er neurologi baseret på undersøgelsen af, hvordan lægemidler påvirker cellefunktionen i nervesystemet og de neuronale mekanismer, der påvirker adfærd, der er to hovedgrene af neurologi: adfærdsmæssig: den er baseret på undersøgelsen af, hvordan stoffer påvirker opførslen hos levende og molekylære væsener: det involverer undersøgelse af neuroner og deres neurokemiske interaktioner med det formål at skabe lægemidler, der gavner det neurologiske system i hjernen. Begge felter er beslægtede, da de er involveret i forholdet mellem neurotransmittere, neuroleptika, neurohormoner, neuromodulatorer, enzymer, blandt andre.
