Os impulsos nervosos começam com uma mudança na carga das voltagens encontradas nas paredes dos axônios, que são estimulados por íons que se movem para dentro e para fora das paredes dos neurônios. Os impulsos nervosos são formados a partir de uma mudança na voltagem, que então cria ondas de energia elétrica que se movem de uma extremidade do corpo celular circundante para a outra. Essas ondas viajam através da passagem longa e estreita do axônio e, finalmente, terminam na sinapse.
Os impulsos nervosos acabam por criar uma diferença na carga elétrica da célula circundante. Os nervos são sensíveis a pequenas mudanças na atividade elétrica intracelular, e a menor mudança pode produzir uma série de impulsos nervosos. Uma vez gerados, os impulsos nervosos carregam enormes quantidades de energia e podem atingir altas velocidades ao viajar através das células. Alguns impulsos nervosos podem atingir velocidades de 250 milhas por hora, embora haja uma variação considerável nas velocidades máximas dos impulsos nervosos entre os diferentes tipos de células. Os impulsos nervosos transportam energia através das células e também agem como mensageiros, transportando informações codificadas também através das células. Esses impulsos disseminam informações codificadas rapidamente e em várias taxas de velocidade. Os impulsos nervosos são formados e executados por todo o corpo e podem ocorrer no coração, cérebro e membros.