Sợi trục là phần kéo dài, mảnh mai của tế bào thần kinh, có chức năng dẫn truyền tín hiệu điện từ thân tế bào đến các tế bào thần kinh, cơ bắp hoặc tuyến khác. Nó chính là đường truyền tín hiệu của tế bào thần kinh.

Hầu hết các tế bào thần kinh có một sợi trục duy nhất, có thể phân nhánh gần đầu mút thành nhiều đầu cuối. Màng của sợi trục chuyên biệt cho sự lan truyền nhanh chóng của điện thế hoạt động. Ở nhiều tế bào thần kinh động vật có xương sống, lớp vỏ myelin—được hình thành bởi các tế bào thần kinh đệm—bao bọc sợi trục và cho phép xung thần kinh nhảy giữa các nút Ranvier, làm tăng tốc độ đáng kể. Chiều dài của sợi trục rất khác nhau: một số ngắn hơn một milimét; các sợi trục chạy từ tủy sống đến các ngón chân có thể dài hơn một mét.

Tại các đầu mút sợi trục, tín hiệu điện được chuyển đổi thành tín hiệu hóa học. Chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng vào khe synap và liên kết với các thụ thể trên tế bào kế bên. Tổn thương sợi trục—do chấn thương, bệnh mất myelin hoặc tiếp xúc với chất độc—làm gián đoạn quá trình truyền tín hiệu và có thể gây ra các di chứng lâu dài.

Mỗi thông điệp truyền từ phần này sang phần khác của hệ thần kinh đều phải đi dọc theo một sợi trục thần kinh tại một thời điểm nào đó.