Sinir sisteminde nöronlar tek hücre grubu değildir. Çeşitli glial hücre popülasyonu onları çevreler, destekler ve onlarla aktif olarak etkileşimde bulunur. Merkezi sinir sisteminde başlıca tipleri astrositler, oligodendrositler ve mikrogliadır; periferde ise Schwann hücreleri benzer roller üstlenir.

Glia hücreleri kimyasal ortamı düzenler, miyelin oluşturur, metabolik destek sağlar ve patojenlere ve yaralanmalara karşı savunma yapar. Pasif olmaktan çok uzak olan bu hücreler, sinir aktivitesine kalsiyum sinyalleriyle yanıt verir ve sinapsları modüle eden nörotransmitterler salgılayabilir. Gelişim sırasında göç eden nöronlara rehberlik eder ve sinapsların oluşmasına yardımcı olur; yetişkinlikte ise plastisiteye ve hastalıklara karşı yanıta katılırlar.

Birçok nörolojik rahatsızlık, glial disfonksiyonu içerir: miyelin kaybı, reaktif gliyoz, kronik inflamasyon. Eskiden neredeyse tamamen nöronlara odaklanan araştırmalar, artık glial hücreleri hem sağlıklı işlevde hem de patolojide eşit ortaklar olarak kabul etmektedir.

Beynin bazı bölgelerinde glial hücrelerin sayısı nöronların sayısından önemli ölçüde daha fazladır.