Disociace v neuropsychologii zahrnuje identifikaci nervového substrátu určité mozkové funkce prostřednictvím identifikace případových studií, neurozobrazování nebo neuropsychologického testování.
Jednou z metod je „dvojitá disociace“. U řady pacientů s traumatickým poraněním mozku lze najít dva pacienty, A a B. Pacient A má potíže s prováděním kognitivních testů, řekněme sluchové paměti, ale nemá problém s vizuální pamětí. Pacient B má opačný problém. Pomocí neurozobrazování (nebo neuropatologie post mortem) k identifikaci přesahu a disociace mezi poškozenými oblastmi mozku lze odvodit něco o lokalizaci funkce v normálním mozku.
Broca a Wernicke byli dva lékaři 19. století. Při pozorování jejich pacientů byla pozorována zjevná dvojitá disociace. Brocovi pacienti již nemohli mluvit, ale rozuměli jazyku (non-fluent aphasia), zatímco Wernickeho pacienti již nerozuměli jazyku, ale mohli produkovat neuspořádanou řeč (fluent aphasia). Posmrtné vyšetření odhalilo léze v oddělených oblastech mozku v každém případě (nyní označované jako Brocova, respektive Wernickeho oblast). Ačkoli neurofyziologie jazyka je nyní známá jako komplikovanější než popisovaná Brocou nebo Wernickem, tato klasická dvojitá disociace působila na zahájení moderního neuropsychologického zkoumání jazyka.
Doktor Oliver Sacks popsal ve svých knihách mnoho slavných případů. Jsou pacienti, kteří nemohou pojmenovat předmět, když ho mohou pouze vidět, ale mohou, když používají jiné smysly, jako je dotyk nebo čich. Pacient D.F. nebyl schopen umístit kartu do otvoru, ale mohl tak učinit, když mu bylo řečeno, aby ji umístil „jako by posílal dopis“. Z toho byl vyvozen závěr, že posuzovat orientaci je jedna schopnost (kterou D.F. ztratil) a vizuální ovládání činnosti druhá (kterou D.F. stále mohl dělat) .
Aby byl rozdíl mezi jednoduchou a dvojitou disociací lépe pochopitelný, Parkin uvádí následující příklad: