Przed wdrożeniem leczenia, neurochirurg kieruje pacjenta na szereg badań, które dają przydatne informacje o stanie zdrowia. W tym wypadku stosuje się głównie:

• badanie USG,
• badanie RTG,
• tomografię komputerową,
• rezonans magnetyczny,
• tomografię emisyjną. 

Tomografia emisyjna ma za zadanie wskazać na chorobowe zmiany na poziomie komórkowym, we wczesnym etapie rozwoju choroby. Nie bez znaczenia jest magnetoencefalografia - obrazuje ona elektryczną czynność mózgu. Ponadto, neurochirurg może pacjentowi zlecić wykonanie badania moczu, krwi, badanie endokrynologiczne lub płynu mózgowo-rdzeniowego. 

Zazwyczaj neurochirurg zajmuje się osobami, u których nie sprawdziło się stosowanie farmakologii. Może wykonać małoinwazyjne zabiegi, takie jak przezskórne cementowanie trzonu kręgosłupa, usunięcie przepukliny dysku lub przezskórne laserowe dekompresje krążka międzykręgowego. Oczywiście specjalista jest przygotowany do bardziej skomplikowanych operacji, przeprowadzanych w ogólnym znieczulenie. Interwencja może przykładowo odbywać się w obrębie czaszki, kręgosłupa, mózgu lub dotyczyć usunięcia zmian nowotworowych. Po operacyjnym leczeniu, specjalista dodatkowo zleca w wielu przypadkach leczenie farmakologiczne i fizjoterapię.