Neonatologi er en av de mange grenene av medisin, spesielt barnemedisin, som hovedsakelig fokuserer på analyse og studier av sykdommer som rammer mennesker i de første 28 dagene av livet. Dette bør imidlertid ikke forveksles med arbeidet som utføres av barneleger i samme periode av spedbarnet, som har ansvaret for alt relatert til amming og medisinsk behandling fra fødselen; neonatologispesialister, på sin side, tar bare vare på de barna som er født med en tilstand, er for tidlige eller er undervektige.
Dette ordet har sin opprinnelse i kombinasjonen av to greske ord og ett latin, som er νέο eller néo, "nytt", fra det latinske natus, "født" og fra det greske λογία eller logía. Denne medisingrenen ble født på grunn av den høye spedbarnsdødeligheten som fantes på 1800-tallet. Det var i samme århundre at de første inkubatorommene for nyfødte ble installert i USA, siden den for tidlig død av spedbarn begynte å være relatert fordi de ikke kunne regulere kroppstemperaturen tilstrekkelig, så de hadde å bli introdusert i inkubatorene. Andre fremskritt innen feltet var den som bidro av Dr. Virginia Apgar, kalt Apgar-testen., hvor forholdene der en nyfødt er funnet blir evaluert.
De siste årene har det blitt observert store fremskritt innen neonatologi, siden det haster med å kontrollere antall dødsfall som skjer i løpet av de første 28 dagene av livet. I både utviklede land og utviklingsland har det blitt utført studier og gjort en innsats for at nyfødte barn skal ha de gunstigste levekår.