Neurokeskus muodostuu neurologian ja neurokirurgian erikoisaloista. Yhdessä ne vastaavat keskushermostosairauksien diagnostiikasta, hoidosta ja kuntoutuksesta HYKS-alueella. Keskuksella on myös erva- ja valtakunnallisia erityisvastuualueita. Neurokeskus hoitaa potilaat ilman rajapintoja akuutin oireen päivystyksellisestä arvioinnista toimenpiteen, vuodeosastohoidon ja kuntoutuksen kautta kotiin. Neurokeskuksessa tehdään kansainvälisen huipputason kliinistä tutkimusta ja se muodostaa Hyksissä erittäin vahvan kansainvälisen tason brändin.
Neurokeskus toimii viidellä sairaala-alueella, joissa toimii neurologian tai neurokirurgian poliklinikka ja/tai yksi/useampi vuodeosasto. Leikkaus-, päivystys- ja tehovalvontatoiminta on keskitetty pääosin Meilahteen ja Töölöön. Neurokeskuksen henkilöstömäärä on yhteensä 670, josta lääkäreitä 127 ja hoitohenkilökuntaa 442. Neurokeskukseen tulee vuosittain noin 15 000 lähetettä, se hoitaa noin 9500 päivystyspotilasta ja tekee noin 3500 leikkausta. Neurokeskus on digiteknologiaa hyödyntävä huippuyksikkö. Se tuotti vuonna 2016 yhteensä 148 tieteellistä julkaisua ja TYH-hankkeiden lisäksi Neurokeskuksella on merkittävä määrä ulkopuolista kilpailtua rahoitusta (Suomen Akatemia, Michael J. Fox Foundation, European Research Council, TEKES jne.).