在1980年代之前，神经科学和认知心理学这两个领域之间几乎没有互动。.在1970年代晚期，“认知神经科学”这个名词在一辆计程车的后座诞生，由乔治·A·米勒和麦可·葛詹尼加（MichaelGazzaniga）共同创立。认知神经科学开始用实验心理学、神经心理学和神经科学的研究方法来为认知科学奠定基础。在20世纪晚期，新的科学技术成为认知神经科学重要的研究方法。这些技术般含了穿颅磁刺激（TMS）、功能性磁振造影（fMRI）、脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）。有时也会使用到其他的脑造影技术，如正子断层扫瞄造影（PET）和单光子电脑断层扫描（SPECT）。在动物上使用的单细胞电位记录（Single-unitrecording）也是重要的技术。另外其他的技术还包含微神经图（microneurography）、脸部的肌电图（EMG）和眼球追踪仪（eyetracking）。整合神经科学（Integrativeneuroscience）试着将不同领域和不同尺度（如生物学、心理学、解剖学和临床经验）所得到的研究成果，整合成一个统合的描述性模型。
