Beyin cerrahisi (nöroşirürji), beyin, omurilik ve sinir sistemine yönelik aşağıdaki hastalıkların tanı ve tedavisini üstlenir: Tümörler: Beynin veya omurilik dokusunun içinden kaynaklanan veya ona dışarıdan basarak sorun oluşturan tümörler. Damar hastalıkları: Beyin damarlarının anevrizma, arteriyovenöz malformasyon, kavernom gibi rahatsızlıkları. Travmalar: Kafa ve omurilik yaralanmaları. Kronik ağrılar: Trigeminal nevralji, ağır kanser ağrıları, tik hastalığı gibi durumlar. Doğumsal hastalıklar: Meningomyelosel gibi sinir sisteminin oluşumu sırasında gelişen rahatsızlıklar. Omurga hastalıkları: Bel fıtığı başta olmak üzere her türlü omurga hastalıkları. Beyin cerrahisi uzmanları, bu hastalıkların tedavisinde mikrocerrahi, endoskopik cerrahi ve radyocerrahi gibi ileri teknikler kullanır.