Los aproximadamente 100 mil millones de células en el cerebro humano se dividen en dos clases amplias: neuronas y células gliales. Las neuronas son responsables de las funciones sensoriales, cognitivas y motoras, mientras que las células gliales proporcionan apoyo estructural y metabólico.
Las células cerebrales están compuestas por las mismas moléculas y muchas de las mismas proteínas que las otras células del cuerpo, aunque algunas células están especializadas en su función en el cerebro. Las neuronas, por ejemplo, tienen tres componentes distintos. El soma, o cuerpo celular, es similar a los cuerpos de otras células y tiene un núcleo, orgánulos y membrana plasmática. Un filamento largo, que se llama un terminal de axón, se extiende desde el soma de la neurona y lleva mensajes para la célula. Los mensajes se transmiten al final del terminal a través de pequeños zarcillos llamados dendritas. Las dendritas están separadas de otras neuronas por una pequeña brecha llamada sinapsis.
Las células gliales son distintas de las neuronas y tienen la forma de erizos de mar con un cuerpo central pequeño y múltiples zarcillos que se extienden hacia afuera. Estas células rodean a las neuronas y preservan sus posiciones relativas. Actúan aislando las neuronas unas de otras para prevenir las fugas de señal y brindan apoyo nutricional para las neuronas que padecen glucosa. Las células gliales también destruyen los patógenos y eliminan los desechos celulares que se han acumulado en el cerebro.