Caratteristica fondamentale dei neuroni è quella di generare e trasmettere impulsi nervosi, tali impulsi si propagano grazie ad una temporanea modificazione delle proprietà elettriche della membrana. Quando un neurone viene stimolato l'impulso si trasmette lungo il suo (1), questo è solitamente collegato ai dendriti di un altro neurone tramite una giunzione che si chiama (2). All'estremità dell'assone, in corrispondenza della sinapsi vi sono minuscole vescicole che contengono particolari sostanze chimiche i (3). Quando l'impulso elettrico deve propagarsi da un neurone all'altro le vescicole liberano i neurotrasmettitori nello (4), sul dendrite del neurone verso cui deve propagarsi l'impulso sono presenti dei (5) che si attivano quando entrano in contatto con il neurotrasmettitore e fanno ripartire l'impulso. Grazie al meccanismo delle sinapsi si trasmettono impulsi dai recettori sensoriali alle (6) che spediscono informazioni verso il cervello, vengono spediti ordini dal cervello verso i muscoli tramite le (7) e sopratutto le varie parti del cervello comunicano tra loro generando pensieri e emozioni.
Alcuni dei principali neurotrasmettitori sono l'(8) che trasmette impulsi dal cervello ai muscoli, oppure l'acido glutammico implicato nei processi di apprendimento e memoria. Dopamina, serotonina, adrenalina e noardrenalina sono neurotrasmettitori cha hanno effetti stimolanti, mentre l'(9) ha un'azione antidolorifica e rilassante. Farmaci, droghe ed altre sostanze possono interferire con il funzionamento dei neurotrasmettitori. Molte sostanze stimolanti e anti-depressive alterano la trasmissione dei neurotrasmettitori. Ad esempio, la (10) blocca la ricattura della dopamina, consentendole di rimanere più a lungo nello spazio sinaptico e provocare quindi un effetto stimolante e eccitante. Gli oppiacei invece, come l'(11) imitano l'effetto dell'endorfina ed hanno un effetto rilassante.