I motoneuroni trasmettono segnali a muscoli e ghiandole in tutto il corpo. Esistono due tipi principali: i motoneuroni somatici che controllano i movimenti volontari dei muscoli e i motoneuroni autonomi che controllano i movimenti e le ghiandole muscolari involontari. I motoneuroni autonomici sono ulteriormente suddivisi nei sistemi simpatico e parasimpatico.
I motoneuroni somatici hanno corpi cellulari localizzati nel sistema nervoso centrale nel cervello, nel tronco cerebrale o nel midollo spinale. Si estendono fino ai muscoli scheletrici. Mentre questi sono generalmente controllati volontariamente, talvolta si verificano archi riflessi, in cui determinati stimoli causano il licenziamento involontario di questi neuroni. In questo caso, un neurone sensoriale percepisce un segnale, generalmente un segnale di dolore, che fa sì che gli stimoli non solo viaggino verso il cervello, ma anche attraverso un interneurone direttamente a un motoneurone. Questa è la causa del movimento involontario nel test del riflesso del ginocchio.
I motoneuroni autonomi nel sistema simpatico stimolano i muscoli involontari o le ghiandole alle azioni, mentre quelli del sistema parasimpatico inibiscono queste azioni. I corpi cellulari di questi neuroni non sono nel sistema nervoso centrale, ma sono invece in gruppi di cellule nervose, chiamati gangli, nel sistema nervoso periferico.
