Tế bào thần kinh hoặc tế bào thần kinh nhận tín hiệu điện hóa, xử lý và truyền chúng đến các tế bào khác. Thông thường, đây là các tế bào thần kinh khác, nhưng tế bào thần kinh lại truyền tín hiệu cho các tế bào cơ và các tế bào hoạt động khác của cơ thể cũng. Các tế bào thần kinh cảm giác cũng phản ứng với môi trường của chúng, gửi tín hiệu đến hệ thần kinh trung ương để phản ứng với những thay đổi.
Tế bào thần kinh có bốn phần cơ bản. Mỗi bên có một loạt máy thu phân nhánh, được gọi là đuôi gai, phát hiện các xung thần kinh đến hoặc các thay đổi khác đối với môi trường. Cơ thể tế bào chứa nhân và xử lý kích thích để gửi tín hiệu của chính nó. Tín hiệu này được gửi dọc theo sợi trục, một phần kéo dài, đôi khi rất dài, của tế bào hoạt động như một dây dẫn tín hiệu. Sợi trục kết thúc với cái được gọi là bó tận cùng, tương tác với tế bào thần kinh tiếp theo trong chuỗi.
Tế bào thần kinh truyền tín hiệu thông qua một chuỗi phản ứng của điện thế hoạt động của điện tử. Một số hạt mang điện di chuyển vào và ra khỏi sợi trục theo một phản ứng dây chuyền nhanh chóng. Hành động này rất nhanh, mặc dù không nhanh như dòng điện bình thường đi qua dây kim loại. Tuy nhiên, để truyền một cách mạch lạc trên một khoảng cách dài, các sợi trục cần được cách điện như một sợi dây. Vỏ myelin, được làm từ các hợp chất loại cholesterol, phục vụ cho mục đích này.
