Penelitian ini mengkaji hubungan antara neurosains dan pengembangan evaluasi pembelajaran Pendidikan Agama Islam (PAI). Neurosains, sebagai cabang ilmu yang mempelajari sistem saraf dan otak, memberikan wawasan mendalam tentang proses kognitif dan emosional yang mendasari pembelajaran. Penerapan prinsip-prinsip neurosains dalam evaluasi pembelajaran PAI dapat meningkatkan efektivitas dan efisiensi proses pembelajaran dengan lebih memahami bagaimana siswa memproses informasi, mengingat, dan memotivasi diri dalam konteks religius. Studi ini meneliti bagaimana pendekatan berbasis neurosains dapat diterapkan dalam perancangan instrumen evaluasi yang lebih responsif terhadap kebutuhan individu siswa, mempertimbangkan aspek kognitif, emosional, dan spiritual. Hasil penelitian menunjukkan bahwa integrasi neurosains dalam evaluasi PAI tidak hanya membantu dalam pengukuran capaian akademik siswa secara lebih komprehensif, tetapi juga mendorong pengembangan karakter dan pemahaman spiritual yang lebih mendalam. Dengan demikian, pengembangan evaluasi pembelajaran PAI berbasis neurosains menawarkan potensi besar untuk meningkatkan kualitas pendidikan agama yang adaptif dan holistik.