يتكون الجهاز العصبي من وحدات متناهية الصغر من الخلايا العصبية، يقدر عددها بحوالي عشرة آلاف مليون خلية عصبية.

وتنقسم الخلية العصبية إلى ثلاثة أجزاء، هي: الجسم، والمحور، والتفرع النهائي أو الزوائد الشجرية. فالجسم هو الجزء الأكبر، وتوجد فيه نواة الخلية والجزء الخاص بتمثيل الغذاء. والمحور هو أطول جزء في الخلية، ويتكون من عقد. والتفرع النهائي يشبه تفرعات الشجرة، وينتهي بتفرعات تنتهي بقنينات على غشاء الزوائد الشجرية الخاص بالخلايا العصبية الأخرى.

وسمك غشاء الخلية متناه في الصغر، فهو يبلغ ١٠٠ أنجستروم، ١ أنجستروم = جزء من مائة مليون من السنتيمتر. وهو متصل بالمواد السائلة والمائعة، ولغشاء الخلية سعة كهربائية تقدر بحوالي أربعة أجزاء من الألف من الميكروفاراد، ١ ميكروفاراد = جزء من مليون من الفاراد. والفاراد هو وحدة السعة الكهربائية. ومقاومة الغشاء الكهربائية تقدر بحوالي مليون أوم، والأوم هو وحدة المقاومة الكهربائية.

أما المقاومة الكهربائية خارج غشاء الخلية فهي متناهية في الصغر بالنسبة للمقاومة الكهربائية لغشاء الخلية، حتى إنه يمكن اعتبار المادة خارج الخلية موصلًا جيدًا للكهرباء. كذلك يمكن اعتبار جسم الخلية، ويسمى البروتوبلازم، موصلًا جيدًا للكهرباء.

أما محور الخلية فمقاومته الكهربائية تقدر بحوالي ٥٠ مليون أوم لكل مليمتر من طول المحور. كما يوجد بين سطحي غشاء الخلية ضغط كهربائي مستمر يقدر بحوالي ٧٠-١٠٠ مللي فولت، ١ مللي فولت = جزء من ألف من الفولت. والسطح الداخلي لغشاء الخلية سالب، والخارجي موجب كهربائيًا.

وحيث إن سمك غشاء الخلية حوالي مائة أنجستروم، فإن المجال الكهربائي داخل جسم الإنسان يقدر بحوالي مائة ألف فولت لكل سنتيمتر. وهذا يعني أن الأنسجة داخل جسم الإنسان تتحمل مجالًا كهربائيًا كبيرًا قبل أن تنهار كهربائيًا.

ويتوقف مقدار الضغط الكهربائي بين سطحي الغشاء عند محور الخلية على الاختلاف في تركيز أيونات البوتاسيوم داخل الخلية وخارجها. فتركيز أيونات البوتاسيوم داخل الخلية يبلغ أربعين مرة قدر التركيز خارجها.

وترسل الخلية العصبية، نتيجة لأي استثارة، نبضة عصبية تنتشر وتسير على طول محور الخلية حتى تصل إلى موضع اتصال تفرع المحور عند غشاء تفرعات الخلية المجاورة، حيث تسبب إفراز مادة كيميائية، فتبدأ المولدات الكيميائية عملها، وتؤثر بدورها على المولدات النبضية، وهكذا يتم التراسل بين الخلايا العصبية.