Hirndoping beschreibt den Ge- bzw. Missbrauch psychoaktiver Substanzen gesunder Menschen mit dem Ziel der Verbesserung der eigenen kognitiven Leistungsfähigkeit (z.B. Vigilanz, Konzentration, Gedächtnis, Stimmung).
Hirndoping stellt folglich den Versuch gesunder Menschen dar, die Leistungsfähigkeit des Gehirns sowie die emotionale und soziale Kompetenz durch die Einnahme bestimmter Medikamente/chemischer Substanzen über das normale, nicht krankhaft veränderte Maß hinaus zu verbessern (vgl. Lieb 2010; DAK 2009).

Für das Phänomen des Hirndopings wurde in den letzten Jahren eine Vielzahl von Begriffen wie z.B. der des Pharmakologischen "Neuro-Enhancement" oder auch des "Cognitive Enhancement" geprägt (vgl. Lieb 2010). Diese sind jedoch vom Begriff des Hirndopings abzugrenzen. Während die Begriffe "Neuro-Enhancement" und "Cognitive Enhancement" umfassend die Verbesserung kognitiver, motorischer und sensorischer Hirnfunktionen durch Neurotechnologien unterschiedlicher Art (z.B. tiefe Hirnstimulation) beschreiben, bezieht sich das Hirndoping auf die chemisch induzierte Veränderung von Hirnfunktionen. Hirndoping ist somit auf die Einnahme chemischer Substanzen beschränkt und ist im Vergleich zur Anwendung anderer Neurotechnologien einfach anwendbar und schnell verfügbar.
Hirndoping zu betreiben bedeutet in diesem Fall nicht, vermehrt Koffein und rezeptfreie Arzneien wie z.B. Extrakte des Ginkgo-biloba-Baumes zu konsumieren. Es bedeutet vielmehr die Einnahme rezeptpflichtiger Substanzen, die für die Behandlung bestimmter Erkrankungen zugelassen sind. Zu den bekannten Substanzen, die in Zusammenhang mit Hirndoping missbraucht werden, gehören

• Stimulierende Wirkstoffe wie Methylphenidat (Handelsname bspw. Ritalin®, Adderall, Vigil oder Aricept) zur medizinisch indizierten Behandlung des Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts- Syndroms (ADHS) und Modafinil (Handelsname Vigil®) u.a. zur Therapie von Narkolepsie. Diese werden im Sinne des Hirndopings zu einer versuchten Steigerung von Aufmerksamkeit, Wachheit und Konzentration missbraucht.
• Antidementiva wie Piracetam und Memantin, eigentlich zur Anwendung bei Alzheimer-Demenz, sollen zur Verbesserung von Gedächtnisleistungen führen,
• Antidepressiva wie Fluoxetin (u.a. Serotonin-Wiederaufnahmehemmer SSRI), die u.a. zur Behandlung depressiver Verstimmungen sowie Angst- und Zwangsstörungen entwickelt wurden. Sie werden im Sinne einer versuchten Verbesserung des psychischen Wohlbefindens und zur Überwindung von Unsicherheit und Schüchternheit verwendet,
• Betablocker wie z.B. Metoprolol, ursprünglich gegen Bluthochdruck und Herzerkrankungen entwickelt. Diese Mittel werden fälschlich zum Abbau von Stress, Nervosität und Lampenfieber eingesetzt.  

Die Einnahme obiger Substanzen erfolgt außerhalb ihrer zugelassenen und dafür speziell entwickelten Indikation sowie außerhalb ärztlicher Verordnung. Sie zielt vielmehr auf die nicht genussorientierte Steigerung von Hirnleistungen ab.
Laut Definition werden zum Hirndoping außerdem Suchtmittel wie illegale Amphetamine, Kokain und weitere psychoaktive Drogen genutzt (vgl. Illegale Drogen).