Les dendrites sont les prolongements ramifiés d'un neurone qui reçoivent des signaux d'autres cellules. Leur nom vient du grec et signifie « arbre », et la ressemblance est frappante : un neurone typique déploie un réseau dense de dendrites qui captent les informations provenant de centaines, voire de milliers, de contacts synaptiques.

Les signaux chimiques libérés au niveau des synapses se lient aux récepteurs de la membrane dendritique, induisant de faibles variations électriques. Ces potentiels locaux se propagent vers le corps cellulaire, où ils s'additionnent. Si le signal combiné atteint le seuil au niveau du cône d'émergence de l'axone, un potentiel d'action est déclenché. Les épines dendritiques – de minuscules protubérances sur les branches – sont les principaux sites des synapses excitatrices et présentent une grande plasticité ; leur nombre et leur forme évoluent avec l'apprentissage et l'expérience.

La géométrie de l'arbre dendritique influence l'intégration des signaux. Certains neurones possèdent des dendrites élaborées et étendues ; d'autres sont plus compactes. Les processus pathologiques qui élaguent ou déforment les dendrites, comme dans certaines formes de déficience intellectuelle ou de neurodégénérescence, perturbent la capacité du neurone à traiter l'information.

Chaque message reçu par un neurone arrive d'abord sur ses dendrites.