Ο άξονας είναι η μακριά, λεπτή προεξοχή ενός νευρώνα που μεταφέρει ηλεκτρικά σήματα μακριά από το κυτταρικό σώμα προς άλλους νευρώνες, μύες ή αδένες. Είναι η γραμμή μετάδοσης του νευρώνα.

Οι περισσότεροι νευρώνες έχουν έναν μόνο άξονα που μπορεί να διακλαδίζεται κοντά στο άκρο του σε πολλαπλά άκρα. Η μεμβράνη του άξονα είναι εξειδικευμένη για την ταχεία διάδοση των δυναμικών δράσης. Σε πολλούς νευρώνες σπονδυλωτών, ένα έλυτρο μυελίνης - που σχηματίζεται από νευρογλοιακά κύτταρα - μονώνει τον άξονα και επιτρέπει στην ώθηση να μεταπηδά μεταξύ των κόμβων του Ranvier, αυξάνοντας σημαντικά την ταχύτητα. Το μήκος των αξόνων ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό: μερικοί είναι μικρότεροι από ένα χιλιοστό. Οι άξονες που εκτείνονται από τον νωτιαίο μυελό μέχρι τα δάχτυλα των ποδιών μπορεί να έχουν μήκος μεγαλύτερο από ένα μέτρο.

Στους άξονες, το ηλεκτρικό σήμα μετατρέπεται σε χημικό. Ένας νευροδιαβιβαστής απελευθερώνεται στη συναπτική σχισμή και συνδέεται με υποδοχείς στο επόμενο κύτταρο. Η βλάβη στους άξονες - είτε λόγω τραύματος, απομυελινωτικής νόσου είτε έκθεσης σε τοξικές ουσίες - διακόπτει την επικοινωνία και μπορεί να προκαλέσει χρόνια ελλείμματα.

Κάθε μήνυμα που ταξιδεύει από το ένα μέρος του νευρικού συστήματος στο άλλο ταξιδεύει, σε κάποιο σημείο, κατά μήκος ενός νευράξονα.