Neuron mengirim sinyal menggunakan potensi aksi. Potensi aksi adalah pergeseran potensial listrik neuron yang disebabkan oleh aliran ion masuk dan keluar dari membran saraf. Potensi aksi dapat memicu sinapsis kimia dan listrik.

Dalam sinapsis kimia, potensi aksi memengaruhi neuron lain melalui celah antara neuron yang disebut sinaps. Sinapsis terdiri dari ujung presinaptik, celah sinaptik, dan ujung postsinaptik. Ketika potensi aksi dihasilkan, ia dibawa di sepanjang akson ke akhir presinaptik. Ini memicu pelepasan pembawa pesan kimia yang disebut neurotransmitter. Molekul-molekul ini melintasi celah sinaptik dan berikatan dengan reseptor di akhir postinaptik dendrit. Neurotransmitter dapat menggairahkan neuron postsinaptik, yang menyebabkannya menghasilkan potensial aksi sendiri. Atau, mereka dapat menghambat neuron postsinaptik, dalam hal ini tidak menghasilkan potensi aksi.

Sinapsis listrik hanya bisa mengeksitasi. Mereka terjadi ketika dua neuron terhubung melalui gap junction. Gap ini jauh lebih kecil daripada sinaps, dan termasuk saluran ion yang memfasilitasi transmisi langsung dari sinyal listrik positif. Akibatnya, sinapsis listrik jauh lebih cepat daripada sinapsis kimia. Namun, sinyal berkurang dari satu neuron ke neuron berikutnya, membuatnya kurang efektif dalam mentransmisikan.