لا تقتصر الخلايا العصبية على الخلايا الوحيدة في الجهاز العصبي، بل تحيط بها مجموعة متنوعة من الخلايا الدبقية، وتدعمها، وتتفاعل معها بشكل فعّال. في الجهاز العصبي المركزي، تشمل الأنواع الرئيسية الخلايا النجمية، والخلايا قليلة التغصنات، والخلايا الدبقية الصغيرة؛ أما في الجهاز العصبي المحيطي، فتؤدي خلايا شوان أدوارًا مماثلة.

تنظم الخلايا الدبقية البيئة الكيميائية، وتُشكّل الميالين، وتُقدّم الدعم الأيضي، وتُدافع ضدّ مسببات الأمراض والإصابات. وهي ليست سلبية، بل تستجيب للنشاط العصبي بإشارات الكالسيوم، ويمكنها إطلاق نواقل عصبية تُعدّل المشابك العصبية. خلال النمو، تُوجّه الخلايا الدبقية الخلايا العصبية المهاجرة وتُساعد في تكوين المشابك العصبية؛ وفي مرحلة البلوغ، تُشارك في اللدونة العصبية والاستجابة للأمراض.

تتضمن العديد من الحالات العصبية خللاً في وظائف الخلايا الدبقية، مثل إزالة الميالين، والتليف الدبقي التفاعلي، والالتهاب المزمن. وقد باتت الأبحاث التي كانت تركز بشكل شبه حصري على الخلايا العصبية تُقر الآن بأن الخلايا الدبقية شريك أساسي في كل من الوظائف الصحية والأمراض.

في بعض مناطق الدماغ، يفوق عدد الخلايا الدبقية عدد الخلايا العصبية بهامش كبير.