Нейролингвистика изучает работу головного мозга и его свойства во время речевой деятельности, мышления, эмоционального восприятия и памяти. 3

Некоторые аспекты работы человеческого мозга с точки зрения нейролингвистики:

• Взаимодействие полушарий. 2 Левое полушарие регулирует наиболее сложные и ключевые компоненты языка — анализ и синтез фонологических цепочек, морфологию и синтаксис. 2 Правое полушарие отвечает за смыслообразование и прагматические аспекты речи. 2
• Влияние изучения языков. 4 Если человек изучал язык, ориентируясь только на систему правил, то задействовано преимущественно левое полушарие. 24 При обучении через общение с носителями языка — оба полушария. 24
• Обработка морфологии. 4 Ряд исследователей считает, что регулярные глаголы воспроизводятся в соответствии с заученными правилами, а нерегулярные просто извлекаются из памяти. 4 Однако российские учёные говорят о том, что значительной разницы нет. 4
• Влияние письменности. 1 В зависимости от направления письменности в языке люди по-разному картируют в своём ментальном пространстве время, которое выражается в глаголе. 1

Нейролингвистика использует различные методы исследования, среди которых наблюдение, функциональная магнитно-резонансная томография, электростимуляция и другие. 3