Dette kapitel fokuserer på processen med neuromodulation, som er et af de hurtigst voksende områder inden for medicin, der involverer mange forskellige specialer og påvirker hundredtusindvis af patienter med mange forskellige sygdomme verden over. Det er processen med hæmning, stimulering, modifikation, regulering eller terapeutisk ændring af aktivitet, elektrisk eller kemisk, i det centrale, perifere eller autonome nervesystem. Det er videnskaben om, hvordan elektriske, kemiske og mekaniske indgreb kan modulere nervesystemets funktion. Neuromodulation er i sagens natur ikke-destruktiv, reversibel og justerbar. INS (International Neuromodulation Society) definerer neuromodulation som et område inden for videnskab, medicin og bioteknologi, der omfatter implantable og ikke-implantable teknologier, elektriske eller kemiske, med det formål at forbedre menneskers livskvalitet og funktion. På nuværende tidspunkt er implantater til neuromodulation enten neurale stimulatorer eller mikroinfusionspumper. Disse anordninger anvendes til behandling af kroniske smerter, bevægelsesforstyrrelser, psykiatriske lidelser, epilepsi, dismotilitetsforstyrrelser, pacingforstyrrelser, spasticitet og andre. Neuroproteser som f.eks. cochlear-implantater og sakralrodstimulatorer er også almindeligvis omfattet af definitionen af neuromodulation. Elektrisk neuromodulation er elektrisk stimulering af hjernen, rygmarven, perifere nerver, nerveplexus, det autonome system og funktionel elektrisk stimulering af musklerne, mens kemisk neuromodulation anvender direkte placering af kemiske stoffer i neurale væv ved hjælp af implantationsteknologi som f.eks. epidurale eller intratekale afgivelsessystemer.