Нейронные колебания, или нейрональные осцилляции — это ритмичная или повторяющаяся нейронная активность в центральной нервной системе. Нервная ткань может генерировать осцилляции многими путями, с помощью механизмов в пределах отдельных нейронов или взаимодействием между нейронами. В индивидуальных нейронах колебания могут появляться как пороговые изменения в мембранном потенциале или как ритмические паттерны потенциалов действия, которые производят осцилляторную активацию постсинаптических нейронов. На уровне нейронных ансамблей синхронизированная активность большого числа нейронов может привести к макроскопическим колебаниям, которые могут наблюдаться в электроэнцефалограммах. Осцилляторная активность групп нейронов обычно является результатом обратных связей между нейронами, которые приводят к синхронизации их активности. Взаимодействие между нейронами может вести к колебаниям на иных частотах, чем частота осцилляций индивидуальных нейронов. Хорошо известный пример макроскопических нейронных осцилляций — альфа-ритмы головного мозга.