Фрактальний аналіз є  відносно новим методом математичного аналізу зображень, що дає змогу кількісно охарактеризувати ступінь складності просторової конфігурації досліджуваних об’єктів. У клінічних нейронауках фрактальний аналіз найчастіше використовують для морфометричного досліджування великих півкуль головного мозку та мозочка. Можна проводити аналіз кори і білої речовини, їхніх зовнішніх поверхонь, а також тканини мозку цілком. Значення фрактальної розмірності (величини, що визначають за допомогою фрактального аналізу) залежать від  індивідуальних анатомічних особливостей і  можуть змінюватися у процесі онтоґенезу. Зміни фрактальної розмірності виявлені в процесі розвитку головного мозку та при його порушеннях, при нормальному старінні та нейродегенеративних захворюваннях, гострих ураженнях тканини головного мозку (травматичному ушкодженні головного мозку і  гострих порушеннях мозкового кровообігу) та  при деяких психічних розладах. Перевагами використання фрактального аналізу у клінічній практиці є можливість визначення наявних морфологічних змін структур головного мозку, а також можливість кількісного й  об’єктивного оцінювання ступеня вираженості виявлених змін.