L'unità di base del sistema nervoso è il neurone, o cellula nervosa. I neuroni si distinguono dalle altre cellule per la loro capacità di comunicare con altri neuroni attraverso la trasmissione sinaptica e formano reti di comunicazione altamente strutturate. I neuroni sono cellule elettricamente eccitabili che ricevono, elaborano e trasmettono informazioni utilizzando segnali elettrici e chimici.
I neuroni sono anche diversi dalle altre cellule in virtù del loro essere altamente polarizzati con regioni morfologiche distintamente specializzate e distinte. I dendriti sono le regioni in cui vengono ricevuti i segnali da altri neuroni. L'assone è una parte fondamentale della cellula e trasmette segnali da una regione all'altra. Le sinapsi sono le regioni terminali degli assoni che formano connessioni con altri neuroni. Questo è il punto in cui avviene la trasmissione sinaptica. È stato stimato che un singolo neurone è in grado di ricevere segnali da ben 10.000 altre cellule. Il soma è la parte del corpo della cellula e contiene il suo nucleo e i vari organelli necessari per le funzioni cellulari.
I neuroni sono i componenti principali del sistema nervoso, che comprende il midollo spinale, il cervello e il sistema nervoso centrale e periferico. Tipi di neuroni altamente specializzati svolgono funzioni uniche. I neuroni sensoriali sono quelli che rispondono al tatto, alla luce e al suono. I motoneuroni attivano muscoli e ghiandole dopo aver ricevuto segnali dal midollo spinale e dal cervello. Gli interneuroni collegano i neuroni l'un l'altro e formano reti neurali regionali all'interno di aree condivise del midollo spinale o del cervello.