La unidad básica del sistema nervioso es la neurona o célula nerviosa. Las neuronas se distinguen de otras células por su capacidad para comunicarse con otras neuronas a través de la transmisión sináptica y formar redes de comunicación altamente estructuradas. Las neuronas son células excitables eléctricamente que reciben, procesan y transmiten información mediante señales eléctricas y químicas.
Las neuronas también son diferentes de otras células debido a que están altamente polarizadas con regiones morfológicas singularmente especializadas y distintas. Las dendritas son las regiones donde se reciben las señales de otras neuronas. El axón es una parte clave de la célula y transmite señales de una región a otra. Las sinapsis son las regiones terminales de los axones que forman conexiones con otras neuronas. Este es el punto donde ocurre la transmisión sináptica. Se ha estimado que una sola neurona es capaz de recibir señales de otras 10,000 células. El soma es la parte del cuerpo de la célula y contiene su núcleo y los diversos orgánulos necesarios para las funciones celulares.
Las neuronas son los componentes principales del sistema nervioso, que incluye la médula espinal, el cerebro y los sistemas nerviosos central y periférico. Tipos altamente especializados de neuronas realizan funciones únicas. Las neuronas sensoriales son aquellas que responden al tacto, la luz y el sonido. Las neuronas motoras activan los músculos y las glándulas después de recibir señales de la médula espinal y el cerebro. Las interneuronas conectan las neuronas entre sí y forman redes neuronales regionales dentro de áreas compartidas de la médula espinal o el cerebro.