中枢神经系统的组织由两类细胞组成，它们可以广义地分为神经元和神经胶质。神经元是大脑的解剖、功能及营养上的单元。尽管神经元在大小和形状上有很大的差异，但它们都具有共同的形态学特征，而且它们是复杂的通信网络中的重要物质。神经元是动态极化的细胞，并且是神经系统中的主要信号物质。人类大脑包含1x10^11神经元，而且每个神经元至少可与10000个其它神经元互通信息。
神经元即神经细胞，是神经系统最基本的结构和功能单位。分为细胞体和突起两部分。细胞体由细胞核、细胞膜、细胞质组成，具有联络和整合输入信息并传出信息的作用。突起有树突和轴突两种。树突短而分枝多，直接由细胞体扩张突出，形成树枝状，其作用是接受其他神经元轴突传来的冲动并传给细胞体。轴突长而分枝少，为粗细均匀的细长突起，常起于轴丘，其作用是接受外来刺激，再由细胞体传出。轴突除分出侧枝外，其末端形成树枝样的神经末梢。末梢分布于某些组织器官内，形成各种神经末梢装置。感觉神经末梢形成各种感受器；运动神经末梢分布于骨骼肌肉，形成运动终极。
