Neonatolog je liječnik koji brine o nedonoščadi i bolesnoj novorođenčadi. Neonatolozi obično rade u bolničkim uvjetima, u jedinici neonatalne intenzivne njege (NICU) ili jedinici za specijalnu njegu za bebe (SCBU). Ti se liječnici osposobljavaju tako što završe specijalizaciju iz pedijatrije i nakon toga stiču stipendiju u neonatologiji, grani medicine koja se usredotočuje na brigu o novorođenčadi. Posao za neonatologe općenito je stalan, pogotovo ako su se voljni preseliti zbog posla.
Kada se pacijent dovede neonatologu, on ili ona procjenjuje pacijentovo zdravlje i može provesti niz testova kako bi provjerio funkciju organa i tražio znakove infekcije. Nakon što je pacijent ocijenjen, neonatolog može odlučiti kakvu vrstu liječenja treba i koja će razina skrbi biti potrebna. Novorođenčad često provode dugo vremena u bolnici ako su teško bolesna ili vrlo nedonoščana, jer neonatolozi ne žele poslati bebe kući prije nego što im bude potpuno bolje, pa neonatolozi također moraju razmišljati o pitanjima poput osiguravanja kontakta dojenčadi s roditeljima kako bi da se mogu povezati, pružajući dojenčadi intelektualnu stimulaciju za promicanje razvoja i osiguravajući prikladnu prehranu za dojenčad u NICU-u ili na odjelima za pedijatrijsku njegu.
Novorođenčad koja su nedonoščad obično se primaju u brigu neonatologa jer imaju neke posebne potrebe, iako nisu nužno bolesna. Prijevremeno rođena djeca još nisu završila svoj razvoj, a njihovi organski sustavi možda trebaju potporu dok završe razvoj. Neonatolog procjenjuje prijevremeno rođenu djecu kako bi odredio njihovu gestacijsku dob i daje preporuke za liječenje. Tijekom boravka u NICU, dojenčad postupno prelaze na općenitije odjele kako jačaju i zahtijevaju manje nadzora i manje intenzivne njege.
Neonatolozi također rade s dojenčadi koja je bolesna ili male porođajne težine. Oni mogu surađivati s novorođenčadskim kirurzima kako bi se pozabavili dojenčadi s prirođenim defektima koji zahtijevaju operaciju, a također dijagnosticiraju i liječe bolesnu dojenčad. Neka se dojenčad može dovesti neonatologu pri rođenju jer bolest ili urođene mane postanu očite, dok se druga mogu vratiti u bolnicu nakon što stignu kući kada roditelji uoče nove zdravstvene probleme koji mogu zahtijevati liječenje.
Kvalificirani neonatolozi rade s timom pružatelja zdravstvenih usluga, uključujući respiratorne terapeute, neonatalne medicinske sestre, neonatalne kirurge i neonatologe pripravnike u nekim bolnicama. Mogućnost učinkovitog rada kao dio tima ključna je za ove medicinske stručnjake, a oni također moraju biti vješti u komunikaciji s roditeljima i rješavanju roditeljskih briga. Roditelji nedonoščadi i bolesne djece često su izrazito zabrinuti, a neonatolog mora uskladiti njihove potrebe s potrebama djeteta u liječenju.