ระบบประสาทประกอบด้วยเซลล์สองประเภท คือ เซลล์ประสาท (nerve cell) หรือ นิวรอน (neuron) เป็นเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบหลักของระบบประสาท และ เซลล์เกลีย (glial cell) เป็นเซลล์สำคัญรองจากนิวรอนมีหน้าที่ในการลำเลียงอาหารมาให้เซลล์ประสาท และเป็นองค์ประกอบของโครงสร้างของระบบประสาท
เซลล์ประสาท ประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ 2 ส่วน คือ ตัวเซลล์ (cell body) และ ใยประสาท (nerve fiber) เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าได้ ซึ่งมีบทบาทในการส่งสารสื่อประสาท
- ตัวเซลล์ (cell body) เป็นส่วนของไซโทพลาซึมและนิวเคลียส ตัวเซลล์มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4 - 25 ไมโครเมตร ภายในมีออร์แกเนลล์ที่สำคัญ คือ ไมโทคอนเดรีย เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม และกอลจิคอมเพล็กซ์
- ใยประสาท (nerve fiber) แบ่งออกเป็น - เดนไดรต์ (dendrite) เป็นส่วนของเซลล์ประสาทที่ยื่นออกไป ส่วนใหญ่จะอยู่รอบๆตัวเซลล์ ทำหน้าที่รับกระแสประสาทเข้าสู่ตัวเซลล์ เซลล์ประสาทหนึ่งตัวจะมีเดนไดรต์ได้หลายแขนง บริเวณแอกซอนอาจมีเยื่อจำพวกลิพิดมาหุ้ม เรียกว่า เยื่อไมอีลิน (myelin sheath) ซึ่งติดต่อกันเซลล์ชวันน์ (Schwann cell) ซึ่งเป็นเซลล์ค้ำจุนชนิดหนึ่ง - แอกซอน (axon) เป็นส่วนของใยประสาทที่ทำหน้าที่นำกระแสประสาทออกจากบริเวณเดนไดรต์ ไปสู่เซลล์อื่นๆเซลล์ประสาทตัว ในหนึ่งเซลล์จะมีแอกซอนเพียงหนึ่งแอกซอนเท่านั้น
- ส่วนของแอกซอนตรงบริเวณร่อยต่อระหว่างเซลล์ชวันน์แต่ละเซลล์เป็นบริเวณที่ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้มเรียกว่า node of Ranvier
เซลล์ประสาทจำแนกตามหน้าที่ได้ 3 ชนิด ได้แก่
- เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) คือ เซลล์ประสาทที่รับกระแสประสาทจากหน่วยรับความรู้สึก แล้วถ่ายทอดกระแสประสาทไปยังเซลล์ประสาทสั่งการ อาจผ่านเซลล์ประสาทประสานงานหรือไม่ผ่านก็ได้
- เซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) คือ เซลล์ที่คอยส่งกระแสประสาทออกจากไขสันหลัง เพื่อนำกระแสประสาทไปยัง หน่วยปฏิบัติงาน เช่น กล้ามเนื้อแขนขา ซึ่งอยู่ห่างไกลจากไขสันหลังมาก มักมีใยประสาทแอกซอนที่ยาว
- เซลล์ประสาทประสานงาน (association neuron) คือ เซลล์ที่เชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทรับความรู้สึก กับเซลล์ประสาทสั่งการ ใยประสาทของเซลล์ประสาทประสานงานมักจะสั้น
เซลล์ประสาทแบ่งตามจำนวนแขนงที่แยกออกจากตัวเซลล์ แบ่งได้เป็น 3 ชนิด
- เซลล์ประสาทขั้วเดียว (unipolar neuron) เซลล์ประสาทประเภทนี้ส่วนของแอกซอนและเดนไดรต์ที่ใกล้ๆ ตัวเซลล์จะรวมเป็นเส้นเดียวกัน ทำให้มีแขนงแยกออกจากตัวเซลล์เพียงแขนงเดียว เดนไดรต์มักจะยาวกว่าแอกซอนมาก พบที่ปมประสาทรากบน (dorsal root ganglion) ของไขสันหลัง
- เซลล์ประสาทสองขั้ว (bipolar neuron) เซลล์ประสาทมีแขนงแยกออกมาเป็น 2 แขนง โดยแขนงหนึ่งเป็นแอกซอน และอีกแขนงหนึ่งเป็นเดนไดรต์ ความยาวของแขนงทั้งสองนี้ใกล้เคียงกัน พบได้ที่เรตินาของลูกตา คอเคลียของหูและเยื่อดมกลิ่นของจมูก มักทำหน้าที่เป็นเซลล์ประสาทรับความรู้สึก
- เซลล์ประสาทหลายขั้ว (multipolar neuron) เซล์ประสาทจะมีหลายแขนงโดยเป็นแอกซอน 1 แขนง และเป็นเดนไดรต์ 2 หรือมากกว่าเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ของร่างกายเป็นเซลล์ประสาทหลายขั้ว พบได้ในสมอง และไขสันหลัง มีแอกซอนยาว และเดนไดรต์สั้น ทำหน้าที่นำคำสั่งไปยังอวัยวะตอบสนอง
