La neurociencia cognitiva surgió a finales de los años 80 de la confluencia entre la neurociencia, la psicología cognitiva e inteligencia artificial. Podríamos considerarlo en tres vértices: la conducta, la neurociencia y la computación.
El vértice superior, la conducta, su objetivo consiste en conocer la reglas que explican el funcionamiento de un determinado sistema funcional (visión, memoria, lenguaje…), dicho conocimiento procede fundamentalmente de la psicología cognitiva.
El segundo vértice le corresponde a la neurociencia, que proporciona información sobre la neuroanatomía y la neurofisiología; en ambos la descripción de la organización cerebral se puede realizar a distintas escalas: el nivel molecular, el de neuronas y sinapsis, el de redes neuronales locales y el de sistemas neurales que se distribuyen en distintas localizaciones cerebrales. En su funcionamiento real todos estos niveles de organización están integrados.
El tercer vértice lo proporcionan las ciencias de la computación, y más en concreto los modelos computacionales que están inspirados en la neuroanatomía y la neurofisiología cerebrales. Es evidente que el conocimiento neurobiológico es indispensable para elaborar modelos computacionales que permitan dar cuenta del modo en que la actividad de circuitos y sistemas cerebrales puede resultar en capacidades funcionales complejas.