Um neurônio é composto por um corpo celular grande e fibras nervosas – um prolongamento extenso (axônio), que envia impulsos elétricos e, em geral, no extremo oposto do neurônio, várias ramificações (dendritos) que recebem os impulsos. Os impulsos do axônio atravessam uma sinapse (a junção entre duas células nervosas) para o dendrito de outra célula.

Cada axônio grande é revestido por oligodendrócitos no cérebro e na medula espinhal, e por células de Schwann no sistema nervoso periférico. As membranas dessas células são compostas por uma substância rica em gordura (lipoproteína) denominada mielina. As membranas envolvem o axônio, formando uma bainha de várias camadas. Essa bainha de mielina é semelhante a um isolante, como aquele que reveste um fio elétrico. Os impulsos nervosos viajam muito mais depressa nos nervos revestidos por uma bainha de mielina do que naqueles sem revestimento.