La investigación de las enfermedades humanas requiere el uso de muestras biológicas procedentes de pacientes (principalmente líquidos biológicos y muestras de tejido). La información que podemos obtener de animales de experimentación y con otros procedimientos de laboratorio es limitada, y en muchos casos es necesario complementarla con los datos que nos proporcionan las muestras humanas.
Las instituciones dedicadas específicamente a la obtención y el almacenamiento de muestras biológicas humanas se denominan biobancos, y pueden estar ubicadas en hospitales, universidades o en centros de investigación como la Unidad de Investigación de la Fundación CIEN. Los biobancos de muestras neurológicas se llamaron al principio bancos de cerebros, porque su principal actividad es la obtención de cerebros de personas fallecidas.
Desde 2007 la actividad de donación de muestras a los biobancos está regulada por la Ley de Investigación Biomédica (14/2007) y el Real Decreto de Biobancos (1716/2011) que la desarrolla. Este marco legal garantiza los derechos del donante, incluyendo la protección de sus datos personales, y establece que la cesión de muestras para investigación debe ser gratuita y debe garantizar el buen uso del material donado.