Powstanie neuroekonomii było zarazem przyczyną jak i skutkiem połączenia narzędzi, zarówno teoretycznych jaki empirycznych, używanych w tych trzech naukach we wspólnym celu zbadania człowieka i jego zachowania w dziedzinie ekonomii – istotną rolę w badaniach prowadzonych przez neuroekonomistów ma zastosowanie współczesnych, wciąż rozwijanych nieinwazyjnych technologii badania aktywności ludzkiego mózgu. Dzięki ich zastosowaniu możliwe jest mierzenie aktywności mózgu, stworzenie mapy jego aktywności oraz skorelowanie tych wyników z podejmowanymi przez konsumenta decyzjami w celu ich zrozumienia oraz tworzenia prognoz na przyszłość.
Neuroekonomia jest wykorzystywana do testowania teoretycznych gier decyzyjnych oraz hipotez opartych na procesie podejmowania decyzji.
Przykładowe obszary badań neuroekonomicznych dokonywania wyborów w warunkach ryzyka i niepewności, podejmowania decyzji moralnych, podejmowania decyzji w warunkach odroczonych wzmocnień, podejmowania działań ekonomicznych w kontekście społecznym.