Nörofizyoloji (Grekçe: νεῦρον,, nöron, "sinir"; φύσις, fizis, "doğa, köken"; ve -λογία, -logia, "bilgi") sinir sisteminin işleyişi ile ilgilenen bir fizyoloji ve sinirbilim dalıdır. Temel nörofizyolojik araştırmanın birincil araçları arasında yama kelepçesi, voltaj kelepçesi, hücre dışı tek birimli kayıt ve yerel alan potansiyellerinin kaydedilmesi ve ayrıca kalsiyum görüntüleme, optogenetik ve moleküler biyoloji gibi elektrofizyolojik kayıtlar bulunur.
Nörofizyoloji elektrofizyoloji, nöroanatomi, nörokimya, biyofizik ve matematiksel sinirbilim ile ilgilidir . Ayrıca klinik nörofizyoloji ve klinik nörobilimde tıbbi uygulamaları vardır.