Aivokemia tai neurokemia on monimutkainen järjestelmä, jonka avulla aivot voivat toimia käyttämällä kemikaaleja, jotka tunnetaan välittäjäaineina ja jotka siirtävät tietoa aivoissa. Jokaisen ihmisen aivokemia on hieman erilainen, ja useilla asioilla voi olla merkitystä eri aivojen välittäjäaineiden tasolle ja kuinka nämä kemikaalit vaikuttavat aivojen toimintaan. Uskotaan, että aivokemian vaihtelut voivat selittää erilaisia käyttäytymishäiriöitä ja ilmiöitä.
Aivot ovat erikoissolujen verkosto, jota kutsutaan neuroneiksi. Jokaisella hermosolulla on välittäjäainevarauksia, joita se voi laukaista, kun se on määrätty, sekä tiettyjen välittäjäaineiden reseptoreita. Aivotoiminta luodaan lähettämällä viestejä välittäjäaineiden kanssa signaaliksi eri solutoiminnoista koko aivoissa ja hermostossa.
Jonkun ympäristö voi vaikuttaa aivojen välittäjäaineiden ja niiden reseptoreiden tasoon, kuten myös ruokavalio, lääkkeet ja erilaiset lääkkeet. Joillakin kemiallisilla yhdisteillä näyttää olevan pitkäaikaisia vaikutuksia. Esimerkiksi nikotiini liittyy voimakkaasti välittäjäaine dopamiiniin. Nämä ulkoiset vaikutukset aivojen kemiaan voivat aiheuttaa käyttäytymismuutoksia tai muutoksia aivojen toiminnassa; esimerkiksi tupakoivat ihmiset muodostavat lisäyksen savukkeisiin, koska nikotiini muuttaa aivokemiaa.
Jotkut ihmiset näyttävät myös olevan alttiita aivokemian muutoksille, jotka voivat johtua geneettisistä tai sisäisistä toiminnoista. Masennus, mania ja monet muut psykiatriset häiriöt liittyvät läheisesti aivojen kemiaan, mikä tarkoittaa, että tiettyjä lääkkeitä voidaan usein käyttää potilaan kemian säätämiseen auttaakseen häntä saavuttamaan normaalin aivotoiminnan. Nämä lääkkeet vaikuttavat eri tavoin eri ihmisiin, koska aivojen kemia on hyvin monimutkainen ja vaihteleva, minkä vuoksi on vaikeaa muotoilla yhtä kokoa, joka sopii kaikille lääkkeille masennuksen kaltaisten sairauksien hoitoon.
Tietyt persoonallisuustyypit on myös yhdistetty aivojen erilaisten välittäjäaineiden ja reseptorien tasoon. Esimerkiksi riskinottajilla on usein vähemmän dopamiinireseptoreita aivoissaan, mikä voi tarkoittaa, että heidän on työskenneltävä kovemmin tyydytyksen ja palkkion tunteen saavuttamiseksi. Tämä voi saada heidät harjoittamaan riskialtista käyttäytymistä.
Aivokemian muutokset eivät vaikuta vain mielialaan. Niillä voi olla myös suurempi vaikutus hermostoon, mikä tarkoittaa, että ihmiset voivat kehittää vapinaa ja neuralgiaa aivojen peruskemian muutoksen seurauksena.