As células nervosas, ou neurônios, recebem sinais eletroquímicos, os processam e os transmitem a outras células. Na maioria das vezes, são outros neurônios, mas as células nervosas sinalizam as células musculares e outras células ativas do corpo também. As células nervosas sensoriais também reagem a seus ambientes, enviando sinais ao sistema nervoso central em resposta às mudanças.
As células nervosas têm quatro partes básicas. Cada um tem uma série de receptores ramificados, chamados dendritos, que detectam os impulsos nervosos recebidos ou outras mudanças no ambiente. O corpo celular contém o núcleo e processa o estímulo para enviar seu próprio sinal. Esse sinal é enviado ao longo do axônio, uma extensão longa, às vezes muito longa, da célula que atua como um fio para o sinal. O axônio termina com o que é conhecido como feixe terminal, que interage com a próxima célula nervosa da cadeia.
As células nervosas transmitem sinais por meio de uma reação em cadeia de potenciais de ação do elétron. Certas partículas carregadas entram e saem do axônio em uma rápida reação em cadeia. Essa ação é muito rápida, embora não tão rápida quanto uma corrente elétrica normal viajando através de um fio de metal. No entanto, para transmitir de forma coerente a uma longa distância, os axônios precisam ser isolados como um fio. Bainhas de mielina, feitas de compostos do tipo colesterol, servem para esse propósito.
