מערכת העצבים המרכזית מורכבת מהמוח ומחוט השדרה ואילו מערכת העצבים ההיקפית מורכבת מתאי עצב חושיים ומוטוריים הפועלים בכל שאר חלקי הגוף. נוירונים אחראים לשליחה, קבלה ופרשנות של מידע מכל חלקי הגוף.
נוירונים מכילים אותם רכיבים סלולריים כמו אחרים תאי גוף. גוף התא המרכזי הוא חלק התהליך של נוירון ומכיל את הנוירון גרעין, ציטופלזמה קשורה, אברונים ומבני תאים אחרים. גוף התא מייצר חלבונים הדרושים לבניית חלקים אחרים של העצב.
מידע מועבר בין מבני מערכת העצבים באמצעות אותות עצבים. אקסונים ודנדריטים כרוכים זה בזה במה שמכונה עצבים. עצבים אלה משדרים אותות בין המוח, חוט השדרה ואיברי גוף אחרים באמצעות דחפים עצביים. דחפים עצביים, או פוטנציאלים לפעולה, הם דחפים אלקטרוכימיים הגורמים לנוירונים לשחרר איתותים חשמליים או כימיים היוצרים פוטנציאל פעולה בנוירון אחר. דחפים עצביים מתקבלים בדנדריטים עצביים, מועברים בגוף התא ונשאים לאורך האקסון אל ענפי המסוף. מכיוון שלאקסונים יכולים להיות ענפים רבים, ניתן להעביר דחפים עצביים לתאים רבים. ענפים אלה מסתיימים בצמתים הנקראים סינפסות.
זה נמצא בסינפסה שם חייבים לדחפים כימיים או חשמליים לחצות מרווח ולהיסחף לדנדריטים של תאים סמוכים. בסינפסות חשמליות יונים ומולקולות אחרות עוברות דרך צומת פער המאפשר העברת פסיבית של אותות חשמליים מתא אחד לשני. בסינפסות כימיות משוחררים איתותים כימיים הנקראים מעברים עצביים החוצים את צומת הפער כדי לעורר את הנוירון הבא. תהליך זה מושלם על ידי
אקסוציטוזיס של העברות העצבים. לאחר חציית הפער, נוירוטרנסמיטורים נקשרים לאתרי הקולטנים בנוירון המקבל ומעוררים פוטנציאל פעולה בנוירון.איתות כימי וחשמלי של מערכת העצבים מאפשרים תגובה מהירה לשינויים פנימיים וחיצוניים. לעומת זאת, ה- מערכת האנדוקרינית, שמשתמש בהורמונים כשלוחיהם הכימיים, פועל בדרך כלל בצורה איטית עם השפעות ארוכות טווח. שתי מערכות אלה פועלות יחד לתחזוקה הומאוסטזיס.
יש שלוש קטגוריות עיקריות של נוירונים. הם נוירונים רב-קוטביים, חד-קוטביים ודו-קוטביים.
נוירונים מסווגים כנוירונים מוטוריים, חושיים או פנימיים. נוירונים מוטוריים נושאים מידע ממערכת העצבים המרכזית אל איברים, בלוטות, ו שרירים. נוירונים חושיים שולחים מידע למערכת העצבים המרכזית מאיברים פנימיים או מגירויים חיצוניים. Interneurons ממסר אותות בין נוירונים מוטוריים ותחושתיים.