Die etwa 100 Milliarden Zellen im menschlichen Gehirn lassen sich in zwei große Klassen einteilen: Neuronen und Gliazellen. Neuronen sind für sensorische, kognitive und motorische Funktionen verantwortlich, während Gliazellen strukturelle und metabolische Unterstützung leisten.
Gehirnzellen bestehen aus den gleichen Molekülen und vielen gleichen Proteinen wie die anderen Körperzellen, obwohl einige Zellen auf ihre Rolle im Gehirn spezialisiert sind. Neuronen haben beispielsweise drei verschiedene Komponenten. Das Soma oder der Zellkörper ähnelt den Körpern anderer Zellen und hat einen Kern, Organellen und eine Plasmamembran. Ein langes Filament, das als Axonterminal bezeichnet wird, erstreckt sich vom Soma des Neurons und trägt Botschaften für die Zelle. Nachrichten werden am Ende des Terminals über kleine Ranken, Dendriten genannt, übertragen. Dendriten sind von anderen Neuronen durch eine kurze Lücke, genannt Synapse, getrennt.
Gliazellen unterscheiden sich von Neuronen und haben die Form von Seeigeln mit einem kleinen zentralen Körper und mehreren Ranken, die sich nach außen erstrecken. Diese Zellen umgeben Neuronen und bewahren ihre relativen Positionen. Sie dienen dazu, Neuronen voneinander zu isolieren, um Signalverluste zu verhindern und die glukosehungrigen Neuronen mit Nährstoffen zu versorgen. Gliazellen zerstören auch Krankheitserreger und beseitigen Zelltrümmer, die sich im Gehirn angesammelt haben.
