Sinir sisteminin bağımsız en küçük ünitesi. Sinir hücresi denilen bu hücrelerin birbirleriyle ilişkileri bir devamlılık şeklinde değil, bir alışveriş şeklinde olur. Bu alış veriş olayına “nöronal transmisyon”, transmisyonun yapıldığı geçit yerine de “sinaps” adı verilir.

Sinir hücresinin de diğer hücreler gibi protoplazması, çekirdek ve çekirdekçiği vardır. Protoplazma içinde ayrıcac “Nissl cisimcikleri” dediğimiz küçük partiküller ve bâzı kısımlar (Golgi appareyleri) bulunur. Ayrıca diğer hücrelerden farklı olarak sinir hücrelerinde bir takım uzantılar vardır. Bu uzantılardan kısa olanlarına “dentrit”, uzun olanına “akson” denilir. Dentritlerin sayıları birden fazla olup, diğer sinir hücreleriyle birleşip (sinaps yapıp) onlardan uyarıları almakla vazifelidirler. Akson ise her hücre için bir tâne olup, hücrenin diğer sinir hücrelerinden aldığı uyarıları kendinden sonra gelen hücreye iletmekle görevlidir.

Aksonun etrafını, miyelin kılıfı dediğimiz bir yalıtkan zar sarmaktadır. Bu zar, çevre ile akson arasında yalıtkan bir niteliğe sâhip olmakla berâber, aksonun, uyarıyı ileten asıl bölümü kendisidir. Bunun da dışında Schwann kılıfı denilen bir kılıf bulunur.

Schwann kılıfında aksonun gıdâ alışverişine yarayan boğumlar (Ranvier boğumları) vardır. Uyarı, bu boğumlarda, bir taraftan diğer taraftaki miyeline atlayarak geçer. Miyelin kılıfı ne kadar kalınsa uyarı o kadar hızlı iletilir. Bu şekilde aksonlar kalın, orta, ince miyelinli diye üçe ayrılırlar.

Kendilerine gelen uyarıyı kendinden sonrakilere nakleden nöronlardan başka sinir sisteminde çeşitli görevler yapan nöronlar da vardır. Meselâ, bir uyarı bir nörondan öbürüne geçirilmez, bloke edilir veya uyarının şiddeti arttırılarak bir sonrakine iletilir; ya da bir tek uyarı tekrarlayıcı uyarı hâline dönebilir. Bu da kimyâsal transmitterler (iletim ayarlayıcıları) ile sağlanır.