生体の脳機能の局在性を対象とし、脳の形を計測する手法と脳の活動をリアルタイムに調べる脳機能イメージングの手法の2つが中心となる。ただし、単一細胞レベルまで解像度を上げたい場合、ミリ秒台まで時間解像度を上げたい場合、被験者がすでに脳に損傷を持っている場合などは、侵襲的な方法などを用いることがある。 神経細胞のマクロな状態と精神機能を対比する方法。脳の損傷と精神機能の損傷から脳の特定の部位の機能を直接推論する方法は、精神機能の「中枢」を推論するのに重要な手法となる。時間解像度はないに等しい。計測法には開頭のほかコンピュータ断層撮影(CT)、核磁気共鳴画像法(MRI)が用いられる。 脳病理学的手法 非侵襲的に脳の形が解析できなかった1980年代以前では、死後、脳解剖によって生前の情報と照らし合わせることで脳機能局在の推定が行われてきた。この問題点は、あくまでも機能局在を脳解剖所見と結びつけて研究