뇌의약학은 뇌과학과 의약학을 접목한 융합학문으로 치매, 파킨슨병을 포함하는 퇴행성 뇌질환과 우울증, 조현병 등의 정신질환, 그리고 약물 중독 및 오남용에 대한 예방, 진단, 치료 기술의 개발 및 극복을 목적으로 하는 광범위한 학문분야이다. 급격한 고령화 사회로 접어들고 있는 현대사회에서 뇌의약학은 일반인들에게 뇌질환과의 실제적인 연관성을 통하여 뇌과학연구의 필요성을 알리고 웰빙에 관한 답안을 제시해주는 중요한 역할을 하고 있다.
뇌의약학의 범주로는 뇌신경계의 재생 및 발생, 뇌기능항진, 뇌질환 억제 및 치료를 위한 약물의 탐색, 검정시스템 구축 및 후보물질의 발굴, 핵심기전 연구 그리고 유전자 혹은 세포이식을 통한 치료, 신경가소성 및 신경흥분성의 이해 및 조절 등의 뇌과학 기초연구를 포함한다. 뇌의약학에 기반을 둔  약물기능 연구는 뇌질환의 핵심기전을 이해하는 데 기본이 되며, 이를 바탕으로 한 신약개발에 큰 이바지를 하고 있다. 또한, 아직 정복되지 않은 많은 뇌신경계의 재생 및 발생과 뇌질환의 표적물질들을 효과적으로 발굴하는 데에 필수적인 학문분야이다.
현재 뇌연구는 미국, 일본을 비롯한 유럽연합의 일부 국가들이 연구를 주도하고 있는데, 유전자 발현 신경 시스템 지도(GENSAT) 구축, 마이크로어레이 컨소시엄 구축, 변종 쥐 지역 자원 센터(MMRRC) 설립, 알츠하이머 연구 등 다양한 국가들의 참여를 통해 더욱 대형화된 연구 주제를 다루고 있다. 특히 뇌의약학과 관련해서는 화학물질 라이브러리, 고처리 용량 자원 센터 등의 프로젝트를 통해 기초연구의 결과가 신약개발로 효과적으로 이어지는 지원 시스템을 구축하고 있다. 국내에서는 보건복지부의 중계연구 및 치매 기초임상연구에 다양한 투자가 이루어지고 있으며 특히 2011년 12월 설립된 뇌연구원을 중심으로 뇌유전체 정보를 비롯한 뇌의약 정보의 체계화를 추진하고 있다.
뇌과학은 생명과학분야를 넘어서서 과학계 전체에서도 21세기의 몇 남지 않은 미지의 개척지이다. 뇌의약학은 뇌과학 기초학문분야인 뇌신경생물학을 포함하고 심리학, 공학, 의약학 등을 융합하여 앞으로도 뇌라는 신세계를 탐험하고 이해의 폭을 넓히는데 크게 이바지할 것이다.