Beyin cerrahi, sinir ve beyin sistemi ile ilgili hastalıkların tanı ve tedavisi ile ilgilenir. Başlıca ilgi alanları şunlardır: - Beynin veya omurilik dokusunun içinden kaynaklanan tümörler. - Beyin dokusunu veya omuriliği besleyen damarların anevrizma gibi rahatsızlıkları. - Karotid stenozu denilen boyun damarlarındaki daralmalar. - Doğumla birlikte olan sinir sistemi rahatsızlıkları. - Bel fıtığı başta olmak üzere her türlü omurga hastalıkları. - Kafa ve omurilik yaralanmaları. - Periferik sinirlerin sıkışması, travma ve kesikleri. - Trigeminal nevralji, ağır kanser ağrıları, tik hastalığı gibi hastalıkların cerrahi tedavisi. Ayrıca, stereotaktik radyocerrahi gibi yöntemlerle tümör ve beyin damar hastalıklarının kansız ve anestezisiz tedavisi de beyin cerrahisinin ilgi alanına girer.