تشير العلوم العصبية والذكاء إلى مختلف العوامل العصبية المسؤولة بشكل جزئي عن اختلافات الذكاء بين أفراد النوع الواحد أو بين الأنواع المختلفة. ركزت أبحاث هذا المجال بشكل كبير على الأساس العصبي للذكاء البشري. شملت النهج المستخدمة تاريخيًا في دراسة العلوم العصبية الكامنة خلف الذكاء الربط بين مؤشرات الرأس الخارجية، مثل محيط الرأس، والذكاء. استخدمت هذه النهج أيضًا قياسات وزن الدماغ وحجمه بعد الموت. تركز المنهجيات الأحدث على تقصي ارتباطات الذكاء في الدماغ الحي باستخدام تقنيات مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (إم آر آي)، والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (إف إم آر آي)، وتخطيط كهربية الدماغ (إي إي جي)، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني وغيره من الإجراءات غير الباضعة لبنية الدماغ ونشاطه.
تمكن الباحثون من تحديد ارتباطات الذكاء داخل الدماغ الحي ووظيفته. يشمل هذا الحجم الكلي للدماغ، وحجم المادة الرمادية، وحجم المادة البيضاء، وكفاءة المادة البيضاء، والثخانة القشرية والكفاءة العصبية. على الرغم من التقدم الهائل في فهمنا المستند إلى الأدلة للأساس العصبي للذكاء البشري خلال السنوات الثلاثين الأخيرة، ما يزال هنالك حاجة لمزيد من البحث من أجل إيجاد فهم كامل له.
خضع الأساس العصبي للذكاء أيضًا للدراسة لدى العديد من الحيوانات مثل الرئيسيات، والحيتانيات والقوارض.