In neuropsychology, dissociation involves identifying the neural substrate of a particular brain function through identification of case studies, neuroimaging, or neuropsychological testing.

In der Neuropsychologie versteht man unter einer (einfachen) Dissoziation die, meist durch Ausfall einer isolierten neurologischen (oft kognitiven) Funktion kenntlich gemachte, Auftrennung eines neurologischen Prozesses in Teilprozesse. Einige berühmte Fälle hat Dr. Oliver Sacks beschrieben. So gibt es Patienten, die einen Alltagsgegenstand nicht benennen können, wenn sie ihn nur sehen; erst wenn sie ihn auch mit anderen Sinnen wahrnehmen können, zum Beispiel durch Betasten oder Beschnuppern, fällt ihnen die Bezeichnung wieder ein. Die gut untersuchte Patientin D. F. konnte die Aufgabe, eine Karte in einen Schlitz zu stecken, nicht lösen; erst als man ihr sagte, sie solle die Karte "wie in einen Briefkasten" stecken, gelang es ihr. Hieraus zog man den Schluss, dass es zwei getrennte Fähigkeiten sind, eine Orientierung einzuschätzen (was D.F. nicht konnte) und andererseits eine Aktion visuell zu kontrollieren (was ihr gelang) .