Các dây thần kinh cung cấp một con đường cho các xung điện hóa truyền giữa não và các bộ phận khác của cơ thể. Dây thần kinh là một cấu trúc giống như dây cáp được bao bọc, chứa các bó sợi trục. Sợi trục dẫn các xung điện hóa và truyền chúng thông qua các hình chiếu tới các tế bào thần kinh khác trong dây thần kinh, cơ hoặc các cơ quan. Thông qua quá trình này, não có thể giao tiếp với các khu vực khác của cơ thể, cho phép các quá trình như chuyển động cơ hoặc thở xảy ra.
Có ba loại tế bào thần kinh chính: tế bào thần kinh cảm giác, tế bào thần kinh vận động và tế bào thần kinh chuyển tiếp. Tế bào thần kinh chuyển tiếp mang các xung điện hóa từ vùng này của hệ thần kinh trung ương đến vùng khác, chẳng hạn như đồi thị truyền thông tin đến thân não. Các tế bào thần kinh cảm giác chuyển đổi các kích thích bên ngoài thành tín hiệu điện hóa và truyền chúng đến dây thần kinh, tủy sống và sau đó đến não, cho phép tạo ra các cảm giác như âm thanh, vị giác, thị giác và xúc giác.Tế bào thần kinh vận động truyền các tín hiệu điện hóa từ não đến một khu vực của cơ thể có nhiệm vụ phản hồi lại tín hiệu. Khu vực được nhắm mục tiêu cho tín hiệu có thể là cơ, cơ quan hoặc tuyến. Những người mắc các bệnh thần kinh, chẳng hạn như bệnh Parkinson hoặc bệnh đa xơ cứng, có tổn thương thần kinh ảnh hưởng đến cách truyền tín hiệu thần kinh trong cơ thể của họ, thường dẫn đến các triệu chứng như mất kiểm soát cơ bắp.