La neurofisiologia del movimento e dell'apprendimento motorio ricopre un campo scientifico molto vasto. Le basi fondamentali dell'elaborazione centrale del movimento si inscrivono in alcune strutture cerebrali molto specifiche sul piano anatomico e funzionale ma anche riccamente interconnesse, che formano degli insiemi neuronali gerarchizzati e dinamici. L'obiettivo principale di questo capitolo consiste nell'introdurre le basi generali dell'apprendimento motorio ottenute grazie alle esperienze realizzate a partire da modelli animali elementari, per integrarle gradualmente a comportamenti motori più complessi. Le basi dell'apprendimento neuronale che coinvolgono il potenziamento e la depressione a lungo termine e i meccanismi che hanno sede a livello della membrana dei neuroni, così come quelli che attivano il materiale genetico neuronale, sono considerati nel loro contesto sperimentale iniziale, prima di essere descritti all'interno di comportamenti motori più complessi che coinvolgono in particolare la motricità umana. È proposta una visione aggiornata dei differenti sistemi corticali e sottocorticali alla base della neurofisiologia del movimento e della sua plasticità. La struttura dinamica proposta integra le aree corticali implicate nell'organizzazione del gesto volontario e della guida sensoriale, così come il ruolo dei nuclei della base e del cervelletto. Infine, la descrizione dei neuroni specchio e del modello interno dovrebbe permettere di afferrare meglio la dinamica generale del gesto motorio e del suo apprendimento.