Neuropsykologisessa tutkimuksessa kartoitetaan tiedonkäsittelyn taitoja eli kognitiivista toimintaa, käyttäytymistä ja tunnesäätelyä sekä niiden mahdollisia muutoksia ja luonnetta, vaikeusastetta ja haittaavuutta. Tutkimus alkaa haastattelulla, jonka jälkeen asiakas tekee neuropsykologin antamia kognitiota arvioivia tutkimusmenetelmiä eli neuropsykologisia testejä sekä mahdollisia kyselylomakkeita. Tutkimus kestää noin 2-4 tuntia.
Neuropsykologista tutkimusta tarvitaan yleisimmin erilaisten neurologisten sairauksien ja vammojen aiheuttamien muutosten arviointiin, kehityksellisiin neuropsykiatrisiin häiriöihin liittyvien neuropsykologisten piirteiden selvittämiseen tai osana laajempaa työkykyarviota. Lähettäjä- ja maksajatahona voi olla esimerkiksi työterveyshuolto, erikoissairaanhoito (VARHA), TE-toimisto, vakuutusyhtiö tai kunnan perusterveydenhuolto.
Tutkimus perustuu taustatietojen, alkuhaastattelun, tutkimustilannehavaintojen ja testimenetelmien kautta saatujen tulosten tulkintaan. Siitä tehdään aina kirjallinen lausunto, joka sisältää vastauksen lähetteessä esitettyyn kysymykseen (diagnostiikka, kuntoutustarve, työ- ja toimintakyky jne.). Lausunnossa otetaan kantaa myös asiakkaan vahvuuksiin ja kuntoutumisreserviin. Asiakas saa aina suullisen palautteen tutkimuksen päätteeksi.