Een neuroloog heeft hierdoor te maken met uiteenlopende klachten, zoals hoofdpijn, dubbelzien, tintelingen, uitstralende pijn in het been of de arm, duizeligheid, slaapstoornissen, (aanvallen van) bewustzijnsdaling, geheugen-, taal- en spraakstoornissen, loop- en bewegingsstoornissen, spierzwakte of verlammingsverschijnselen. Ziekten die behandeld worden door een neuroloog zijn onder andere epilepsie, ziekte van Parkinson, dementie, multiple sclerose (M.S.), carpaletunnelsyndroom, nek- of rughernia (hernia nuclei pulposi), polyneuropathie, spierdystrofie en hersentumoren. In het ziekenhuis zorgt de neuroloog verder voor mensen met een beroerte (herseninfarct of hersenbloeding), meningitis (hersenvliesontsteking), coma of een hersenschudding of hersenkneuzing.