L'axone est le prolongement long et fin d'un neurone qui transporte les signaux électriques du corps cellulaire vers d'autres neurones, les muscles ou les glandes. Il constitue la ligne de transmission du neurone.

La plupart des neurones possèdent un unique axone qui peut se ramifier près de son extrémité en de multiples terminaisons. La membrane de l'axone est spécialisée dans la propagation rapide des potentiels d'action. Chez de nombreux neurones de vertébrés, une gaine de myéline, formée par les cellules gliales, isole l'axone et permet à l'influx nerveux de franchir les nœuds de Ranvier, augmentant ainsi considérablement sa vitesse. La longueur des axones est extrêmement variable : certains mesurent moins d'un millimètre ; les axones qui relient la moelle épinière aux orteils peuvent dépasser un mètre de long.

Au niveau des terminaisons axonales, le signal électrique est converti en signal chimique. Le neurotransmetteur est libéré dans la fente synaptique et se fixe aux récepteurs de la cellule voisine. Toute lésion axonale, qu'elle soit due à un traumatisme, une maladie démyélinisante ou une exposition à des substances toxiques, interrompt la communication et peut entraîner des déficits permanents.

Chaque message qui circule d'une partie du système nerveux à une autre emprunte, à un moment donné, un axone.