Bij het inzicht in het tot stand komen van positieve en negatieve emoties (motivatie, angst) kan kennis van neurobiologische processen belangrijk zijn. Gedragsproblemen bij dieren (en mensen) kunnen beter vastgesteld en behandeld worden, als het vergeleken wordt met de manier waarop bij gezonde dieren het gedrag wordt aangestuurd.
De technieken waarmee de hersenen bestudeerd kunnen worden zijn voortdurend in ontwikkeling. Was het eerst alleen mogelijk de hersenen van dode dieren te bekijken, tegenwoordig zijn er allerlei technieken waarmee de hersenen `live` kunnen worden bestudeerd.
Zo is het mogelijk te achterhalen vanuit welke delen van de hersenen de verschillende gedragssystemen worden aangestuurd.
Ook bij het bestuderen van gedrag van mensen is neurobiologie waardevol. Denk o.a. aan leergedrag, het ontstaan en de behandeling van verslavingen, omgaan met agressie, seksuele differentiatie, puberteit, autisme en dyslexie.