Среди клеток нервной системы различают нейроны (нервные клетки) и глиальные клетки. В принципе, нейрон устроен так же, как и другие клетки тела, но он специализируется на способности к возбуждению и проведению импульсов. Каждая нервная клетка обладает телом, включающим ядро, и системой отростков.
Тело нейрона — его центр, отвечающий за обменные процессы, повреждение тела влечет гибель клетки. Отростки нейрона способны восстанавливаться. Среди них выделяется один длинный отросток (аксон), по нему нервные импульсы распространяются от тела нейрона к другой нервной клетке или к исполнительному элементу (мышце или железе). Короткие отростки (дендриты), как правило, многочисленны, сильно ветвятся, они позволяют нейрону иметь контакты с массой других нервных клеток и проводят импульсы к телу нейрона.
По особенностям связей и строения различают чувствительные, двигательные и вставочные (ассоциативные) нейроны. Чувствительные нервные клетки имеют отросток, снабженный рецептором — специальным прибором, способным улавливать энергию какого-либо раздражителя (прикосновение, тепло, растяжение) и преобразовывать ее в поток нервных импульсов.
Вставочные нейроны составляют подавляющее большинство среди клеток центральной нервной системы (95-99%). В полушариях большого мозга — только вставочные нейроны. Громадное количество таких клеток за счет многочисленных связей между ними способны сохранять опыт действий в разных условиях, который человек получает на протяжении жизни. Происходит сопоставление информации, поступающей от чувствительных нейронов, с этим опытом поведения, отбирается оптимальная для данных условий программа действий, которая в виде соответствующих команд передается на двигательные нейроны. Последние через свои аксоны, идущие в составе нервов, приводят в действие исполнительные приборы.
Глиальные клетки обеспечивают существование и функции нейронов. Через них нейроны получают питательные вещества из капилляров. Они создают футляры вокруг отростков нервных клеток, в результате чего нервные импульсы распространяются значительно быстрее, до 120 м/сек. Особые глиальные клетки (эпендима) образуют барьерный слой на поверхности стенок мозговых желудочков — полостей в головном мозге, содержащих спинномозговую жидкость.