तंत्रिका तंत्र में न्यूरॉन्स ही एकमात्र कोशिकाएं नहीं हैं। ग्लियल कोशिकाओं की एक विविध आबादी उन्हें घेरे रहती है, सहारा देती है और उनके साथ सक्रिय रूप से परस्पर क्रिया करती है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मुख्य प्रकार की कोशिकाएं एस्ट्रोसाइट्स, ओलिगोडेंड्रोसाइट्स और माइक्रोग्लिया हैं; परिधीय भाग में, श्वान कोशिकाएं समान भूमिका निभाती हैं।

ग्लिया कोशिकाएं रासायनिक वातावरण को नियंत्रित करती हैं, माइलिन का निर्माण करती हैं, चयापचय संबंधी सहायता प्रदान करती हैं और रोगजनकों और चोटों से रक्षा करती हैं। निष्क्रिय होने के बजाय, वे कैल्शियम संकेतों के साथ तंत्रिका गतिविधि पर प्रतिक्रिया करती हैं और ऐसे ट्रांसमीटर जारी कर सकती हैं जो सिनैप्स को नियंत्रित करते हैं। विकास के दौरान वे स्थानांतरित न्यूरॉन्स का मार्गदर्शन करती हैं और सिनैप्स के निर्माण में सहायता करती हैं; वयस्कता में वे प्लास्टिसिटी और रोग के प्रति प्रतिक्रिया में भाग लेती हैं।

कई तंत्रिका संबंधी स्थितियों में ग्लियल कोशिकाओं की कार्यप्रणाली में खराबी शामिल होती है—जैसे कि डीमाइलिनेशन, रिएक्टिव ग्लियोसिस, क्रोनिक इन्फ्लेमेशन। पहले जो शोध लगभग पूरी तरह से न्यूरॉन्स पर केंद्रित था, अब ग्लिया को स्वस्थ कार्यप्रणाली और रोग संबंधी दोनों में समान भागीदार के रूप में मान्यता देता है।

मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में ग्लियल कोशिकाओं की संख्या न्यूरॉन्स की तुलना में काफी अधिक होती है।