Μια νευροτοξίνη είναι μια τοξίνη που δρα ειδικά στα νευρικά κύτταρα - νευρώνες - συνήθως αλληλεπιδρώντας με μεμβρανικές πρωτεΐνες και διαύλους ιόντων.
Πολλά από τα δηλητήρια και άλλες τοξίνες που χρησιμοποιούν οι οργανισμοί για να αμυνθούν κατά των σπονδυλωτών είναι νευροτοξίνες. Ένα κοινό αποτέλεσμα είναι η παράλυση, η οποία επέρχεται εξαιρετικά γρήγορα. Το δηλητήριο των μελισσών, των σκορπιών, των σκαθαριών, των αραχνών και των φιδιών μπορεί να περιέχει πολλές διαφορετικές τοξίνες. Πολλές νευροτοξίνες δρουν επηρεάζοντας τα εξαρτώμενα από την τάση κανάλια ιόντων.
Ένας άντρας ονόματι Clairvius Narcisse ήταν νεκρός και επανήλθε στη ζωή επειδή οι ντόπιοι χρησιμοποίησαν νευροτοξίνη πάνω του για να τον επαναφέρουν στη ζωή. Θάφτηκε στην Αϊτή το 1964.