O tubo neural é formado pelo ectoderma, de onde formam-se os neuroblastos e os espongioblastos. Os neuroblastos transformam-se em neurônios, células que conduzem e processam o impulso nervoso. Os espongioblastos transformam-se em neuróglia, conjunto de células responsáveis pela sustentação dos neurônios, preenchendo os espaços entre eles.

A maioria dos neurônios possuem no axônio a mielina, uma bainha de gordura que é interrompida em intervalos pelos nódulos de Ranvier. A mielina é revestida pelo neurilema e contém as células de Schwann. Alguns neurônios não possuem mielina como, por exemplo, as fibras pós-ganglionares do sist. nervoso autônomo.

As ramificações do axônio podem terminar em dentritos ou corpo celular de outro(s) neurônio(s), músculo, glândula ou estrutura sensorial. Os neurônios podem ser sensoriais (se iniciam em órgãos sensoriais), motores (se terminam em músculo ou glândula), ou de associação (se apresentam relações funcionais entre eles).

O impulso nervoso é transmitido dos dentritos para o corpo celular e depois para o axônio. O pequeno espaço entre o final de um neurônio e começo de outro, ou entre um neurônio e um órgão, é chamado de sinapse. É na sinapse que estão os mediadores químicos, os quais transmitirão o impulso nervoso em diante. Os neurônios possuem um grau de diferenciação muito alto, por isso são incapazes de multiplicarem no adulto. O nervo é um cabo formado por axônios de vários neurônios envolvidos por uma bainha de tecido conjuntivo.