樹状突起は、ニューロンから枝分かれした突起で、他の細胞から信号を受け取ります。その名前はギリシャ語で「木」を意味する言葉に由来しており、その類似性は的確です。典型的なニューロンは、数百から数千ものシナプス結合部からの入力を集める、密な樹状突起の樹枝状構造を形成しています。

シナプスで放出された化学信号は樹状突起膜上の受容体に結合し、小さな電気的変化を引き起こします。これらの局所的な電位は細胞体に向かって伝わり、そこで加算されます。加算された信号が軸索丘で閾値に達すると、活動電位が発生します。樹状突起棘（枝にある小さな突起）は興奮性シナプスの主要な部位であり、非常に可塑性が高く、学習や経験によってその数や形状が変化します。

樹状突起の形状は、信号の統合方法に影響を与える。一部のニューロンは複雑で広範囲に及ぶ樹状突起を持つ一方、他のニューロンはよりコンパクトな樹状突起を持つ。知的障害や神経変性疾患など、樹状突起を剪定したり変形させたりする疾患は、ニューロンの情報処理能力を阻害する。

ニューロンが受け取るすべてのメッセージは、まず樹状突起に到達する。