Typowa komórka nerwowa, zwana także neuronem, ma odrębne części strukturalne i funkcjonalne. Jego główny korpus, zwany somą, generuje impuls elektryczny. Ten sygnał przechodzi przez długie, cienkie rozszerzenie zwane jego aksonem. Tak jak przewód elektryczny w gospodarstwie domowym musi być pokryty zewnętrzną osłoną izolacyjną, błona aksonu działa jak osłona ochronna dla transmisji bioelektrycznej. Chemicznie dokładna, zdrowa błona jest niezbędna do pełnego funkcjonowania ludzkiego mózgu i układu nerwowego.
Pojedyncza, mikroskopijna nić aksonu w ludzkim ciele może być krótka, ale może też mieć 4.9 stopy (1.5 metra) lub więcej. Na drugim końcu aksonu następuje rozładowanie sygnału elektrycznego. Może uwolnić energię w celu pobudzenia innego neuronu, skurczu mięśnia lub dowolnej liczby innych funkcji organizmu, w tym inteligentnego rozumowania. W przypadku przejścia sygnału do innego neuronu, ciało komórki biorcy ma małe i krótkie wypustki zwane dendrytami. Od aksonu do dendrytów sygnał przechodzi przez niewielką szczelinę między nimi zwaną synapsą.
Komórki nerwowe mają tylko jeden akson, a jego sygnał elektryczny płynie tylko w jednym kierunku. Akson może jednak wielokrotnie rozgałęziać się i rozgałęziać na liczne końcowe końce. Jest to szczególnie ważne w mózgu, gdzie pojedynczy impuls elektryczny może stymulować wiele innych neuronów. Wynikająca kaskada końcówek rozgałęzień może liczyć w tysiącach. Dalsze połączenie połączeń to synapsy „en passant”, w których dendryty innych nerwów przyczepiają się do samego pręcika aksonu, a nie do ich końcowych końców.
Struktura i właściwości chemiczne błony aksonu pozwalają mu zawierać ładunek elektryczny, wymuszać jego przepływ w jednym kierunku i przekazywać sygnał do innych komórek ciała. W większości przypadków, w przypadku większości typów komórek nerwowych, akson jest izolowany w osłonie ochronnej zwanej mieliną. Ta warstwa błony aksonu jest ściskana w regularnych odstępach, zwanych „węzłami Ranviera”. Te szczeliny bez mieliny skutecznie wzmacniają przychodzący sygnał elektryczny, wymuszając jego szybką transmisję w jedną stronę. Sygnał nie jest pojedynczą nieprzerwaną falą; pulsuje w aksonie od węzła do węzła.
Wiadomo, że integralność i zdrowie błony aksonu jest jednym z kluczy do wyniszczających chorób neurologicznych, takich jak stwardnienie rozsiane (MS). SM jest spowodowane demielinizacją aksonów nerwowych. Inne zaburzenia obejmują tymczasowy uraz osłonki mielinowej zwany neurapraksją, który blokuje zdolność nerwu do przewodzenia elektryczności i zwykle powoduje utratę czucia czuciowego lub kontrolę mięśni w dotkniętym obszarze.
Błona aksonu jest koniecznie zaprojektowana tak, aby zawierała ładunek elektryczny, aby zapobiec jego ucieczce. Jednak wydaje się, że dzieje się to na końcowych końcach aksonu. Naukowcy badający strukturę molekularną błony i skład chemiczny synaps rozumieją teraz, że transfer sygnału jest w rzeczywistości transferem chemicznym. Energia elektryczna napędza zmiany w chemikaliach, w szczególności sodu i potasu, umożliwiając im przenikanie przez błony przez wyspecjalizowane puste białka zwane kanałami jonowymi.