Tế bào thần kinh (neuron) là một loại tế bào thần kinh chuyên truyền tín hiệu điện và hóa học. Nó là đơn vị chức năng cơ bản của hệ thần kinh.

Một tế bào thần kinh điển hình có thân tế bào chứa nhân, các sợi nhánh nhận tín hiệu đến và một sợi trục duy nhất mang tín hiệu đi đến các tế bào khác. Ở trạng thái nghỉ, màng tế bào duy trì điện thế; khi được kích thích đủ mạnh, nó tạo ra điện thế hoạt động lan truyền nhanh chóng dọc theo sợi trục. Tại các đầu mút của sợi trục, tín hiệu điện được chuyển đổi thành sự giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, chất này đi qua khe synap và ảnh hưởng đến tế bào tiếp theo.

Các tế bào thần kinh vô cùng đa dạng về kích thước, hình dạng và kiểu kết nối. Tế bào thần kinh cảm giác truyền thông tin từ các thụ thể; tế bào thần kinh vận động mang tín hiệu đến cơ bắp và tuyến; tế bào thần kinh trung gian xử lý thông tin trong hệ thần kinh trung ương. Não người chứa khoảng 86 tỷ tế bào thần kinh, mỗi tế bào tạo thành hàng nghìn khớp thần kinh trung bình.

Mỗi thông điệp truyền đi trong hệ thần kinh đều phải đi dọc theo một tế bào thần kinh nào đó.