สารพิษต่อระบบประสาท หรือ นิวโรทอกซิน (อังกฤษ: Neurotoxin) เป็นสารที่มีผลกระทบต่อเซลล์ประสาทหรือเนื้อเยื่อเส้นประสาท สารพิษต่อระบบประสาทเป็นกลุ่มของสารที่มีความหลากหลายพร้อมกลไกการออกฤทธิ์มากมาย สารพิษต่อระบบประสาทส่วนใหญ่เป็นสารพิษจากภายนอกซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติ องค์ประกอบทางเคมีบางอย่างก็เป็นสารพิษต่อระบบประสาทด้วยเช่นกัน เช่นโลหะหนัก เช่นตะกั่ว แคดเมียมปรอท และแทลเลียมพิษหลายชนิดและสารพิษอื่น ๆ ที่สิ่งมีชีวิตใช้เพื่อป้องกันสัตว์มีกระดูกสันหลังเป็นสารพิษต่อระบบประสาท ผลกระทบที่พบบ่อยคืออัมพาตอย่างรวด พิษของผึ้ง แมงป่อง ปลาปักเป้า แมงมุม และงู สามารถมีสารพิษต่าง ๆ หลายชนิดได้ สารพิษต่อระบบประสาทหลายชนิดกระทำโดยส่งผลกระทบต่อช่องไอออนขึ้นกับแรงดันไฟฟ้า