Aivojen muutokset eivät ole tekninen termi, jolla on erityinen viittaus. Sellaisena se voi viitata aivojen negatiivisiin muutoksiin, kuten surkastumiseen, dementiaan, aivohalvauksiin, kohtauksiin ja kasvaimiin sekä kaikkiin niiden aiheuttamiin vaikutuksiin. Se voi kuitenkin viitata myös aivojen positiivisiin muutoksiin, kuten oppimiseen, muistojen muodostamiseen ja normaaliin kehitykseen.
Positiiviset aivomuutokset ovat osa ihmisen normaalia kehitystä. Vaikka hermolevy – ensimmäinen vaihe hermojen ja aivojen muodostumisessa – tapahtuu alkion kehityksen 16. päivänä, aivot saavuttavat suurimman painonsa vasta noin 19–21 -vuotiaana. Tänä aikana muutos on käynnissä.
Aivojen normaalin fyysisen kehityksen lisäksi tapahtuu myös muita positiivisia muutoksia. Termi neuroplastisuus kuvaa sitä, että oppiminen ja muistaminen johtavat fyysisiin muutoksiin aivoissa. Uusia hermoreittejä voidaan muodostaa ja lisää synapsia neuronien välille. Eli oppiminen ja muistojen muodostaminen aiheuttaa fyysisiä muutoksia aivoissa.
Negatiiviset aivomuutokset voivat johtua ikääntymisestä, vammoista tai sairauksista. Ikääntyminen aiheuttaa synaptista karsimista, heikompien synaptisten yhteyksien poistamista ja neuronien kuoleman, jotka eivät osallistu tiedon vastaanottamiseen tai lähettämiseen. Neurotulehdus liittyy myös ikääntymiseen sairaudesta riippumatta, mutta se on myös fysiologinen aivojen muutos, joka liittyy tiettyihin neurologisiin ongelmiin, kuten aivohalvaukseen, multippeliskleroosiin, aivokalvontulehdukseen ja aivovammaan.
Dementia – joka voi johtua useista eri asioista, kuten Alzheimerin tauti, Parkinsonin/Lew -keho, aivohalvaus, päävamma, multippeliskleroosi, alkoholismi, kuppa, neuroAIDS, krooninen kilpirauhasen vajaatoiminta, Huntingtonin tauti tai B12 -vitamiinin puutos – on läheisesti sidoksissa degeneratiiviseen aivosairauteen. Tälle on ominaista useat aivomuutokset, kuten beeta-amyloidiplakit, neurofibrillaariset sotkut ja aivojen atrofia useimmilla ihmisillä. Tammikuussa 2009 uusi tutkimus osoitti, että diabetesta sairastavien ja Alzheimerin kaltaista dementiaa sairastavien aivot eroavat ihmisistä, joilla ei ole diabetesta ja joilla on Alzheimerin tauti. Beeta-amyloidiplakkien sijasta diabetesta sairastavilla esiintyi valtimovaurioita ja hermokudoksen turvotusta.
Muut negatiiviset aivomuutokset johtuvat riippuvuudesta, joka aiheuttaa muutoksia aivokemiassa. Posttraumaattinen stressihäiriö (PTSD) ja masennus aiheuttavat myös aivokemian muutoksia. Kykyä vaikuttaa aivokemiaan käytetään myös tehokkaasti lääkkeissä, jotka hoitavat kaikkia näitä kolmea häiriötä.
Koska aivojen rakenne korreloi aivotoiminnan kanssa, pään tiettyjen osien vammat voivat johtaa hyvin erityisiin aivomuutoksiin, jotka johtavat hyvin erityisiin aivotoiminnan puutteisiin. Esimerkiksi vasemman ajallisen lohkon vaurioituminen voi johtaa afasiaan – puhutun ja/tai kirjoitetun kielen ilmaisemis- tai ymmärtämiskyvyn menettämiseen – kun taas vasemman parietaalisen lohkon vaurioituminen voi johtaa apraksiaan – kyvyn sekvensoida liikkeitä tehtävään .