Celulele nervoase, sau neuronii, primesc semnale electrochimice, le procesează și le transmit altor celule. Cel mai adesea, aceștia sunt alți neuroni, dar celulele nervoase semnalează celulele musculare și alte celule active ale corpului de asemenea. Celulele nervoase senzitive reacționează, de asemenea, la mediile lor, trimițând semnale către sistemul nervos central ca răspuns la schimbări.
Celulele nervoase au patru părți de bază. Fiecare are o serie de receptoare ramificate, numite dendrite, care detectează impulsurile nervoase de intrare sau alte modificări ale mediului. Corpul celular conține nucleul și procesează stimulul pentru a-și transmite propriul semnal. Acest semnal este transmis de-a lungul axonului, o extensie lungă, uneori foarte lungă, a celulei, care acționează ca un cablu pentru semnal. Axonul se termină cu ceea ce se numește legătura terminală, care interacționează cu următoarea celulă nervoasă din lanț.
Celulele nervoase transmit semnale printr-o reacție în lanț a potențialelor de acțiuni ale electronilor. Anumite particule încărcate se deplasează în și din axon într-o reacție rapidă în lanț. Această acțiune este foarte rapidă, deși nu la fel de rapidă ca un curent electric normal care călătorește printr-un cablu metalic. Cu toate acestea, pentru a transmite coerent pe o distanță lungă, axoanele trebuie izolate ca un fir. Capacele de mielină, fabricate din compuși de tip colesterol, servesc acestui scop.
