Las enzimas del citocromo P450 (CYP) en el cerebro representan una frontera crucial en la neurociencia, con implicaciones de gran alcance para la desintoxicación de fármacos, el metabolismo celular y la progresión de enfermedades neurodegenerativas. La compleja arquitectura del cerebro, compuesta por tipos de células y receptores interconectados, impulsa vías de señalización neuronal únicas, modula las funciones enzimáticas y conduce a patrones de expresión y regulación de genes CYP distintos en comparación con el hígado. A pesar de sus niveles relativamente bajos de expresión, los CYP cerebrales ejercen una influencia significativa en las respuestas a los fármacos, la susceptibilidad a neurotoxinas, el comportamiento y el riesgo de enfermedades neurológicas. Estas enzimas son esenciales para mantener la homeostasis cerebral, mediar el recambio de colesterol y sintetizar y metabolizar neuroquímicos, neuroesteroides y neurotransmisores. Además, son participantes clave en las respuestas al estrés oxidativo, la neuroprotección y la regulación de la inflamación. Además de sus roles en el metabolismo de fármacos psicotrópicos, sustancias de abuso y compuestos endógenos, los CYP cerebrales impactan la eficacia, seguridad y resistencia de los fármacos, subrayando su importancia más allá del metabolismo tradicional de fármacos. Su participación en procesos fisiológicos críticos también los vincula a la neuroprotección, con implicaciones significativas para el inicio y la progresión de enfermedades neurodegenerativas. Comprender los roles de las enzimas CYP cerebrales es vital para avanzar en estrategias neuroprotectoras, personalizar tratamientos para trastornos cerebrales y desarrollar terapias dirigidas al SNC. Esta revisión explora los roles emergentes de las enzimas CYP, particularmente aquellas dentro de las familias CYP1-3 y CYP46, destacando su diversidad funcional y las consecuencias patológicas de su desregulación en la salud neurológica. También examina el potencial de los biomarcadores basados en CYP cerebrales para mejorar el diagnóstico y tratamiento de trastornos neurodegenerativos, ofreciendo nuevas vías para la innovación terapéutica.