Nervenzellen oder Neuronen empfangen elektrochemische Signale, verarbeiten sie und leiten sie an andere Zellen weiter. Meistens sind dies andere Neuronen, aber Nervenzellen signalisieren Muskelzellen und anderen aktiven Zellen des Körpers sowie. Sensorische Nervenzellen reagieren auch auf ihre Umgebung und senden als Reaktion auf Veränderungen Signale an das zentrale Nervensystem.
Nervenzellen bestehen aus vier grundlegenden Teilen. Jeder hat eine verzweigte Reihe von Empfängern, Dendriten genannt, die eingehende Nervenimpulse oder andere Veränderungen der Umgebung erkennen. Der Zellkörper enthält den Zellkern und verarbeitet den Reiz, um ein eigenes Signal auszusenden. Dieses Signal wird entlang des Axons ausgesendet, einer langen, manchmal sehr langen Verlängerung der Zelle, die als Draht für das Signal dient. Das Axon endet mit dem sogenannten Endbündel, das mit der nächsten Nervenzelle in der Kette interagiert.
Nervenzellen übertragen Signale über eine Kettenreaktion von Elektronenaktionspotentialen. Bestimmte geladene Teilchen bewegen sich in einer schnellen Kettenreaktion in das Axon hinein und aus ihm heraus. Diese Aktion ist sehr schnell, wenn auch nicht so schnell wie ein normaler elektrischer Strom, der durch einen Metalldraht fließt. Für eine kohärente Übertragung über große Entfernungen müssen die Axone jedoch wie ein Draht isoliert werden. Diesem Zweck dienen Myelinscheiden, die aus Verbindungen vom Cholesterin-Typ bestehen.
