Sebbene ci siano oltre 10.000 tipi specifici di neuroni, le tre classificazioni generali sono neuroni sensoriali, motoneuroni e interneuroni. I neuroni sensoriali inviano segnali dall'esterno del corpo al sistema nervoso centrale, i motoneuroni trasmettono segnali per attivare muscoli e ghiandole e gli interneuroni fungono da connettori tra i neuroni.
I neuroni sensoriali informano il sistema nervoso centrale degli stimoli esterni attraverso i sensi del tatto, della vista, dell'udito, del gusto e dell'olfatto. Facendo sì che i muscoli si contraggano e si rilassino, i motoneuroni attivano tali funzioni muscolari involontarie come il battito del cuore e il passaggio del cibo attraverso l'intestino, così come la funzione del muscolo scheletrico volontario. Gli interneuroni formano le connessioni che consentono la comunicazione tra i neuroni sensoriali e i motoneuroni e svolgono anche molte altre complesse funzioni di segnalazione all'interno del sistema nervoso.
Il cervello non è sempre coinvolto nella trasmissione del segnale tra i neuroni. In un percorso riflesso monosaptico, come un riflesso istintivo, i neuroni sensoriali trasmettono i messaggi direttamente ai motoneuroni, che stimolano i muscoli delle gambe a reagire automaticamente. Man mano che le attività aumentano di complessità, i percorsi diventano più complicati e il cervello entra in gioco. Per elaborare tutte queste informazioni, gli scienziati stimano che il cervello umano contenga circa 200 miliardi di neuroni.
