O presente trabalho investiga a interseção entre neurociência e educação, um campo em rápida expansão que tem transformado significativamente a compreensão dos processos de aprendizagem. O estudo examina como avanços em neuroimagem e metodologias investigativas têm proporcionado conhecimentos valiosos sobre os mecanismos cerebrais subjacentes à aquisição, consolidação e recuperação do conhecimento. O objetivo geral consistiu em analisar a integração entre os princípios da neurociência cognitiva e as práticas pedagógicas contemporâneas, identificando estratégias eficazes para a aplicação do conhecimento neurocientífico no aprimoramento dos processos de ensino-aprendizagem em diferentes contextos educacionais. Metodologicamente, adotou-se uma abordagem descritiva e bibliográfica, fundamentada na análise sistemática da literatura científica sobre neurociência e aprendizagem publicada entre 2020 e 2025. O corpus analisado incluiu artigos científicos de bases de dados internacionais e nacionais, livros e documentos técnicos relevantes, organizados em categorias temáticas alinhadas aos objetivos da pesquisa. Os resultados evidenciaram que a neuroplasticidade, os processos emocionais e os fatores ambientais exercem papéis fundamentais na aprendizagem. Verificou-se que práticas pedagógicas baseadas em evidências neurocientíficas, como abordagens multissensoriais, ambientes emocionalmente positivos e estratégias adaptadas a diferentes perfis cognitivos, potencializam significativamente os processos de aprendizagem. Conclui-se que a aplicação de princípios neurocientíficos na educação representa um caminho promissor para o desenvolvimento de práticas pedagógicas mais inclusivas e eficazes. A integração entre neurociência e educação requer não apenas transferência de conhecimentos, mas uma verdadeira transdisciplinaridade que traduza achados científicos em intervenções educacionais efetivas.