Una célula nerviosa (neurona) se compone de un gran cuerpo celular y de fibras nerviosas (una prolongación alargada denominada axón para enviar impulsos y habitualmente muchas ramificaciones denominadas dendritas para recibirlos). Los impulsos procedentes del axón cruzan una sinapsis (la unión entre dos células nerviosas o neuronas) hacia la dendrita de otra célula.
Cada axón está rodeado por oligodendrocitos en el encéfalo y en la médula espinal y por células de Schwann en el sistema nervioso periférico. Las membranas de estas células están compuestas por una sustancia grasa (lipoproteína) denominada mielina. Las membranas envuelven estrechamente el axón, formando una cubierta de múltiples capas. Esta vaina de mielina se asemeja a un aislante, como el que recubre un cable eléctrico. Los impulsos nerviosos viajan mucho más rápido a través de los nervios recubiertos con una vaina de mielina que a través de los que carecen de ella.