La neurophysiologie du mouvement et de l'apprentissage moteur recouvre un très vaste domaine scientifique. Les bases fondamentales de l'élaboration centrale du mouvement s'inscrivent dans des structures cérébrales très spécifiques sur le plan anatomique et fonctionnel mais aussi richement interconnectées formant des ensembles neuronaux hiérarchisés et dynamiques. L'objectif majeur de ce chapitre consiste à introduire les bases générales de l'apprentissage moteur obtenues grâce aux expériences réalisées à partir de modèles animaux élémentaires afin de les intégrer progressivement à des comportements moteurs plus complexes. Les bases de l'apprentissage neuronal impliquant la potentialisation et la dépression à long terme et les mécanismes siégeant au niveau de la membrane des neurones ainsi que ceux activant le matériel génétique neuronal sont envisagés dans leur contexte expérimental initial avant d'être décrits au sein de comportements moteurs plus complexes impliquant notamment la motricité humaine. Une vision actualisée des différents systèmes corticaux et sous-corticaux à la base de la neurophysiologie du mouvement et de sa plasticité est proposée. La structure dynamique proposée intègre les aires corticales impliquées dans l'organisation du geste volontaire et de la guidance sensorielle ainsi que le rôle des noyaux de la base et du cervelet. Enfin, la description des neurones miroirs et du modèle interne devrait permettre de mieux saisir la dynamique générale du geste moteur et de son apprentissage.