Sinir sisteminde haberleşmeyi sağlayan temel hücresel bileşen, sinir hücresidir (Şekil 3.3). Sadece beyinde 100 milyardan fazla sinir hücresi olduğu düşünülmektedir. Sinir hücrelerini diğer hücrelerden ayıran en önemli özellik elektrokimyasal sinyal iletimini gerçekleştirebilmesidir. Bu bölümde, elektrokimyasal sinyallerin bir nöronda oluşup diğer nöronlara nasıl iletildiğini öğreneceğiz. Sinir hücrelerinde soma (Yunanca gövde) adı verilen hücre gövdesi bulunur. Hücre gövdesinde diğer hücreler gibi hücre çekirdeği, sitoplazma (hücre içindeki saydam ve homojen dolgu kitlesi) ve organeller (küçük organlar) vardır. Sinir hücreleri diğer hücrelerden farklı olarak, dendrit ve akson olarak adlandırılan 2 farklı uzantı tipine sahiptir (Şekil 3.3).