Las enfermedades neurológicas dan lugar a numerosas deficiencias físicas y psicológicas que hacen que los individuos afectados presenten a menudo disfunciones ocupacionales. De hecho, la Neurología es uno de los campos de aplicación más importantes de la TO.

El terapeuta ocupacional puede abordar los trastornos cognitivos (desorientación temporoespacial, problemas del lenguaje, apraxias, agnosias, alteraciones de la memoria, heminegligencia, etc.), los trastornos motores (paresia, movimientos anormales, etc.) y los trastornos sensitivos o sensoriales (pérdida de visión o de audición, alteraciones de la sensibilidad, déficit de propiocepción, etc).

El terapeuta debe tratar de disminuir o compensar estas deficiencias para que el paciente neurológico alcance el mayor grado posible de autonomía y de funcionalidad.