De neurofysiologie of zenuwfysiologie is de neurowetenschap die de werking en functies van het zenuwstelsel bestudeert. Neurofysiologisch onderzoek wordt gedaan met behulp van een breed scala aan wetenschappelijke technieken, waaronder patch-clamp, elektrofysiologische opnames, registratie van lokale veldpotentialen, optogenetica, maar ook bepaalde methoden uit de moleculaire biologie en biofysica.
Neurofysiologie is een interdisciplinaire wetenschap waarbij veel deelgebieden van de biologie zijn betrokken (zoals endocrinologie en neuroanatomie) en gedragswetenschappen (neuropsychologie en psychiatrie) in het bijzonder.