Sinir hücresi, diğer bir deyişle nöron, sinir sisteminin temel fonksiyonel birimidir. Başlıca işlevi bilgi transferini gerçekleştirmektir. İnsan sinir sisteminde yaklaşık olarak 100 milyar nöron olduğu tahmin edilmektedir. Normal bir sinir hücresi, 50.000-250.000 kadar başka nöronlarla bağlantılıdır. Sinir hücreleri çeşitli biçim ve büyüklüklerde olabilirler ve sinirsel uyarıları elektriksel ve kimyasal yollarla iletirler.

Sinir hücresinin büyük bir hücre gövdesi vardır ve çekirdek burada yer almaktadır. Çok sayıda mitokondriye sahiptir. Kısa uzantılarına dendrit, uzun uzantılarına ise akson adı verilir. Nöron çeşidine göre, nöron gövdesinden çıkan uzantıların sayısı ve şekli değişiklik gösterebilir. Dendritler, diğer hücrelerden gelen uyarıları alır ve bu uyarılar aksonlar aracılığıyla diğer hücrelere iletilir.

Nöron gövdesinden bir dendrit ve bir akson çıktıktan sonra bir araya gelerek tek bir uzantı şeklinde hücreden ayrılıyorsa, bu hücreler tek kutuplu olarak adlandırılır. Dendrit ve akson, nöron gövdesinin karşılıklı bölgelerinden iki ayrı uç olarak çıkıyorsa, bu hücreler iki kutuplu nöron olarak adlandırılır. Nöronun gövdesinden çok sayıda dendrit çıkarken, bunun yanı sıra tek bir akson çıkıyorsa, bu hücreye çok kutuplu nöron denir. Sinir sisteminde milyonlarca nöron bulunur. İki nöron arasındaki boşluklu yapıya "sinaps" denir.

Duyu Sinir Hücreleri (Nöronlar): Duyu reseptörlerinden gelen uyartıları merkezi sinir sistemine (beyin ve omurilik) taşırlar.

Ara Sinir Hücreleri (Nöronlar): Bu hücreler merkezi sinir sisteminde bulunur. Duyu nöronlarının ilettiği bilgileri değerlendirir ve sonuçları motor nöronlara aktarırlar.

Motor Sinir Hücreleri (Nöronlar): Bunlar, merkezi sinir sistemindeki ara nöronlardan aldıkları bilgileri kas ve salgı bezi gibi yapılara taşırlar. Motor nöronların etkisiyle kaslar veya salgı bezleri faaliyete geçer.

Tek Kutuplu Nöronlar (Unipolar): Bu tip nöronlarda bir tane uzantı vardır. Gövdeden çıkan bu uzantı daha sonra dallara ayrılabilir. Omurgasız hayvanların motor nöronları tek kutupludur.

İki Kutuplu Nöronlar (Bipolar): Bu tür sinir hücrelerinde akson ile dendritler, hücre gövdesinin karşılıklı bölgelerinden yani zıt kutuplardan çıkarlar. Bu uzantılar sonrasında dallanma yapabilir.

Çok Kutuplu Nöronlar (Multipolar): Bu tip nöronların gövdesinden fazla sayıda uzantı çıkar. Bu tip hücrelerde bir akson ile çok sayıda dendrit bulunur.

Sinir hücresi, sentrozom organeline sahip değildir ve bu nedenle bölünme yeteneği yoktur. Bu özellikleri nedeniyle sinir hücreleri, hasar gördüklerinde veya öldüklerinde yenilenemezler. Bu durum, sinir sistemi hasarlarının tedavisini oldukça zorlaştıran bir faktördür. Sinir hücreleri, öğrenme, hafıza ve diğer bilişsel işlevlerin temelini oluşturur ve bu nedenle beyin fonksiyonlarının anlaşılmasında ve tedavisinde büyük önem taşırlar.