Tính dẻo dai của não bộ là khả năng thay đổi cấu trúc và chức năng của nó để đáp ứng với kinh nghiệm, học tập hoặc tổn thương. Các khớp thần kinh mạnh lên hoặc yếu đi, các kết nối mới được hình thành, và trong một số trường hợp, các vùng không bị tổn thương sẽ đảm nhiệm các chức năng trước đây do các vùng bị tổn thương đảm nhiệm.

Khả năng thích ứng của não bộ đạt mức cao nhất vào giai đoạn đầu đời, trong những thời kỳ quan trọng và nhạy cảm khi hệ thống cảm giác và vận động đang được tinh chỉnh. Khả năng này tiếp tục duy trì suốt thời kỳ trưởng thành, hỗ trợ việc tiếp thu kỹ năng và hình thành trí nhớ. Sau đột quỵ hoặc các tổn thương cục bộ khác, phục hồi chức năng chuyên sâu có thể thúc đẩy quá trình tái tổ chức, khôi phục một số khả năng đã mất. Liệu pháp vận động hạn chế và các phương pháp tương tự khai thác khả năng thích ứng của não bộ bằng cách buộc sử dụng các chi bị tổn thương, từ đó khuyến khích quá trình tái lập bản đồ vỏ não.

Không phải mọi sự thích nghi đều có lợi. Những thay đổi không phù hợp có thể góp phần gây ra đau mãn tính, hội chứng chi ảo và một số bệnh tâm thần. Chính những cơ chế cho phép phục hồi và học hỏi cũng có thể, trong những hoàn cảnh khác nhau, củng cố những thói quen không mong muốn.

Não phải là một cỗ máy cố định. Khả năng liên tục tự tái cấu trúc của não bộ chính là điều mà thuật ngữ "tính dẻo dai" (plasticity) đề cập đến.