Η λειτουργία ενός κινητικού νευρώνα είναι να μεταφέρει ένα ηλεκτρικό σήμα σε έναν μυ, προκαλώντας τον είτε να συστέλλεται είτε να χαλαρώνει. Στα σπονδυλωτά ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, η κίνηση της αρθρωτής εσωτερικής σκελετικής δομής ενεργοποιείται με το συντονισμό των συσπάσεων των πολλών μυών που συνδέονται με αυτό. Μόνο ο εγκέφαλος είναι ικανός για αυτόν τον πολύπλοκο συντονισμό και η ηλεκτρική σηματοδότηση είναι αναμφισβήτητα το μόνο μέσο αρκετά γρήγορο για να παραδώσει τις οδηγίες του σε μακρινούς μυς. Το μέσο παράδοσης είναι ηλεκτρικά διεγερτικά κύτταρα που ονομάζονται νευρώνες.
Ένας κινητικός νευρώνας, μερικές φορές συνδυασμένος με τον μοναδικό όρο κινητικός νευρώνας, είναι ένα νευρικό κύτταρο. Η βασική δομή του περιλαμβάνει έναν υποδοχέα στο ένα άκρο και έναν πομπό στο άλλο, που συνδέεται με ένα επιμηκυμένο σώμα που ονομάζεται άξονας, μερικά από τα οποία μπορεί να έχουν μήκος 39 ίντσα στους ανθρώπους. Αλυσίδες νευρικών κυττάρων, άκρη σε άκρη, ομαδοποιούνται σε νευρικές ίνες που φτάνουν από τον εγκέφαλο στους μυς των δακτύλων και περαιτέρω.
Το ανθρώπινο νευρικό σύστημα αποτελείται από ένα διακλαδισμένο δίκτυο νευρικών ινών που διαπερνούν όλο το σώμα και το κεντρικό νευρικό σύστημα, δηλαδή τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό. Όλα είναι κατασκευασμένα από διάφορους εξειδικευμένους νευρώνες. Ένας κινητικός νευρώνας ορίζεται από την επαγωγική του λειτουργία: μεταφέρει σήματα μακριά από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Αντίθετα, τα προσαγωγικά νεύρα που μεταφέρουν σήματα προς τον νωτιαίο μυελό και τον εγκέφαλο ονομάζονται αισθητήριοι νευρώνες. Όλες οι κινητικές κινήσεις δεν ελέγχονται και ελέγχονται από τον εγκέφαλο. το αυτόματο αντανακλαστικό τράνταγμα του γόνατος, για παράδειγμα, προέρχεται από το νωτιαίο μυελό στους μυς του μηρού.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι υπάρχουν και άλλοι τύποι μυών εκτός από τις μακριές, γραμμωτές δέσμες που συνδέονται με το σκελετό. Οι καρδιακοί μύες της καρδιάς είναι εξειδικευμένοι για να συστέλλονται ρυθμικά. Οι λείοι μύες, όπως αυτοί που προωθούν τα τρόφιμα μέσω του πεπτικού σωλήνα, είναι ειδικευμένοι να συστέλλονται ομοιόμορφα σύμφωνα με τα διάφορα σχήματά τους, όπως οι σφιγκτήρες και οι σωλήνες. Ενώ αυτές είναι σε μεγάλο βαθμό ακούσιες μυϊκές δραστηριότητες, εντούτοις βρίσκονται υπό τη ρυθμιστική εντολή του εγκεφάλου, η οποία αποστέλλεται μέσω κινητικών νευρώνων. Αυτοί που ελέγχουν τους εκούσιους σκελετικούς μυς ονομάζονται σωματικοί. οι καρδιακοί και λείοι μύες ελέγχονται από κινητικούς νευρώνες που ονομάζονται σπλαχνικοί.
Οι άνθρωποι δεν μπορούν να επαναφορτιστούν με ηλεκτρική πρίζα AC, οπότε το καθήκον ενός κινητικού νευρώνα είναι να δημιουργήσει ηλεκτρισμό και να μεταδώσει το φορτίο στον επόμενο νευρώνα και στον επόμενο, μέχρι ο τελικός νευρώνας να αποφορτίσει την ηλεκτρική ενέργεια στον μυϊκό ιστό. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω χημικής σηματοδότησης. Στο άκρο του υποδοχέα του, και σε μικρότερο βαθμό το τέλος μετάδοσής του, το νευρικό κύτταρο επεκτείνει έναν ιστό νημάτων που ονομάζονται δενδρίτες που έρχονται σε επαφή με γειτονικούς νευρώνες. Οι κυτταρικές τους μεμβράνες έχουν μοριακά κανάλια μέσω των οποίων γίνεται σύγκριση των ενδοκυτταρικών και εξωκυτταρικών συγκεντρώσεων ιοντικών ή φορτισμένων στοιχείων, συμπεριλαμβανομένου του καλίου. Όταν η διαφορά φτάσει σε ένα σημείο ανατροπής, το κύτταρο δημιουργεί έναν ηλεκτρικό παλμό που ονομάζεται δυναμικό δράσης που επιταχύνει τον άξονα του και ενεργοποιεί τους τελικούς δενδρίτες του.
Η ηλεκτρική διέγερση των δενδριτών απελευθερώνει έναν χημικό νευροδιαβιβαστή που ονομάζεται ακετυλοχολίνη και γεφυρώνει το μικροσκοπικό χάσμα μεταξύ των δύο συνδεδεμένων νευρώνων, καθώς και το κενό μεταξύ ενός νευρικού κυττάρου και ενός μυϊκού κυττάρου. Η κατηγορία των ενώσεων που ονομάζεται νοραδρεναλίνη είναι ένας άλλος γνωστός νευροδιαβιβαστής. Στην πραγματικότητα, αυτές οι ενώσεις ανοίγουν τα κανάλια ιόντων που επιτρέπουν σε ένα κύτταρο να μετρήσει το διαφορικό φόρτισης και αποφασίζει εάν θα πυροδοτήσει τον δικό του ηλεκτρικό παλμό πιο κάτω στο νευρικό σύστημα. Τα σκελετικά μυϊκά κύτταρα φέρουν στο τέλος τους υποδοχείς ακετυλοχολίνης των οποίων η θετική ενεργοποίηση προκαλεί τη συστολή του αναπνευστικού του κυττάρου.
Η λειτουργία ενός κινητικού νευρώνα ταιριάζει απόλυτα με τη λειτουργία των μυών. Το ηλεκτρικό σήμα που μεταδίδουν είναι είτε θετικό είτε αρνητικό. Οι μύες έχουν επίσης μια δυαδική κατάσταση – συστέλλονται ή χαλαρώνουν.