Sistemul nervos uman comunică semnale prin corp printr-o rețea complexă de celule nervoase sau neuroni. Neuronii senzoriali sunt conectați la piele, alte organe senzoriale și organele interne ale corpului. Acești neuroni trimit mesaje către creier, care trimite un mesaj de întoarcere prin neuronii motori pentru a instrui organismul cum să răspundă la stimul. Creierul, celulele nervoase și coloana vertebrală sunt toate conectate într-o rețea neuronală biologică. Efectele asupra unei părți a sistemului nervos vor rezona în întregul corp.
Fiecare neuron care face parte din rețeaua neuronală biologică are mii de conexiuni posibile, formând trilioane de căi neuronale diferite de-a lungul cărora informațiile pot călători. Neuronul tipic are între 1,000 și 10,000 de căi posibile către alți neuroni. Un impuls electric intră în neuron la una dintre dendrite, care acționează ca receptori de semnal. Semnalul trece apoi prin nucleu către axonul corespunzător și prin decalajul îngust, sau sinapsa, pentru a se conecta cu dendrita corespunzătoare a următorului neuron. Creierul conține peste 100 de miliarde de neuroni, toți formați în copilărie și adolescență.
Rețeaua neuronală biologică transmite semnale ca impulsuri electrochimice de la un neuron la altul. Același principiu se aplică conexiunilor neuronilor ca și conexiunilor electrice – pentru transmiterea energiei sau a impulsului, trebuie să existe un circuit complet de la un terminal la altul. Neuronii aferenți, interneuronii și neuronii eferenți lucrează împreună pentru a forma un circuit neuronal; interneuronii sunt celule situate în creier și coloana vertebrală care transmit mesaje de la neuronii aferenți către neuronii eferenți. Interneuronii localizați în coloana vertebrală sunt responsabili pentru inițierea acțiunilor reflexe, cum ar fi reflexul miostatic. Aceste acțiuni reflexe nu sunt controlate de gândirea conștientă.
Neuronii senzoriali alcătuiesc mai puțin de 1% dintre neuronii din rețeaua neuronală biologică și sunt bipolari – există o singură cale prin ei. Neuronii motori reprezintă 9% din cantitatea totală de neuroni și au mai multe ramuri care conduc de la o celulă la alta. Majoritatea rămasă a neuronilor sunt interneuroni și sunt localizați în întregime în creier și măduva spinării sau în sistemul nervos central.
Neuronii motori acționează mai degrabă în grupuri decât ca neuroni unici – de exemplu, în contracția mușchilor scheletici. Când creierul trimite semnalul pentru ca mușchiul să se contracte, neuronii motori, aflați în linie unul cu altul în mușchi, se declanșează în secvență. O componentă mare a antrenamentului de forță implică antrenarea acestor neuroni pentru a-și sincroniza declanșarea și, prin urmare, a crește eficiența contracției musculare.