Modernioji neuroreabilitacija remiasi fiziologijos, biomechanikos, anatomijos, psichologijos, neurologijos, judesių mokslo, kibernetikos ir farmakologijos pasiekimais. Neuroreabilitacijos modernumas grindžiamas tuo, kad galvos smegenis (ir nugaros smegenis) galima lavinti arba atkurti (reabilituoti) jų funkcijas, valingai atliekant įvairius pratimus, panaudojant robotus, neuroprotezus arba vartojant farmakologines medžiagas.