En nevropsykologisk undersøkelse er en omfattende funksjonskartlegging hvor man med et bredt spekter av normerte og standardiserte tester kartlegger ulike funksjoner i hjernen. Dette innbefatter som oftest:

I tillegg til testing består undersøkelsen av anamnestisk intervju og samtale omkring pasientens fungering og sykehistorie. Pasienten fyller også ut spørreskjema som kartlegger psykiske og somatiske symptomer. Etter endt utredning vil nevropsykologen gjøre en klinisk vurdering av pasientens funksjon. Funnene sees i sammenheng med annen aktuell informasjon som eksempelvis medisinske- og billeddiagnostiske undersøkelser. Resultatet og konklusjonene av undersøkelsen blir sammenfattet i en nevropsykologisk rapport. 

Kartleggingen er tidkrevende, og for mange pasienter vil dette være en heldagsundersøkelse. Man kan også dele opp undersøkelsen i kortere økter over flere dager. På grunn av etterarbeid med skåring, statistiske prosedyrer, profiltolkning og klinisk vurdering vil vanligvis ikke pasienten få umiddelbar tilbakemelding på testresultatet ved  undersøkelsesdatoen.  Pasienten vil få tilbud om tilbakemeldingssamtale i etterkant av undersøkelsen. Nevropsykologisk utredning gir en forståelse av hvordan en medfødt eller ervervet skade/sykdom påvirker hjernens fungering, og hvordan dette påvirker evnen til å fungere i det daglige, i skole, eller i yrkesmessig sammenheng.