Närvirakud ühendavad omavahel pikenduste kaudu, mida nimetatakse aksoniteks, mis moodustavad närvikiudude ja aju sees võrgu. Need ulatuvad raku kehast ehk somast otsteni, kus sünapsid edastavad elektrilisi signaale teistele närvirakkudele. Aksoni degeneratsioon võib tekkida vigastuse või haiguse tagajärjel. Kui aksoni haru katkestatakse, laguneb tavaliselt eraldatud segment koos purunemiskoha lähedal oleva osaga. Teatud valgud võivad osaleda aksonite degeneratsiooniprotsessis, kuid 2011. aasta seisuga pole täpselt teada, millised ja kuidas need rakumaterjali lagundamisel edasi lähevad.
Kui katkenud aksonid lagunevad, nimetatakse seda Walleri degeneratsiooniks. Protsessi täheldati esmakordselt 1850. aastatel, kuid protsessi käivitavate sündmuste jada jääb ebaselgeks. Samuti pole olnud üldist funktsiooni, mida saaks häirida, et peatada aksonite lagunemine. Aksonite degeneratsiooni mõjutavad tavaliselt kolm asja: raku sisemine dünaamika, kuidas neuron vigastusele reageerib ja degeneratsiooni käigus toimuvad molekulaarsed protsessid.
Ülejäänud aksoni osa rakule tavaliselt degenereerub veidi pärast pausi, kuid suudab ellu jääda. Muutused närviraku kehas võimaldavad aksoni fragmente lagundada. Närvirakkude oksad võivad ulatuda tuhandeid kordi raku läbimõõduni. Aksonid võivad puruneda lõikamise, purustamise või külmutamise teel ning keemilised reaktsioonid võivad neid ka kahjustada. Närvirakud võivad ka pärast vigastust veelgi halveneda, kui valgud aktiveeritakse reageerima esialgsele kahjustusele.
Vigastused ja mitmesugused neuroloogilised haigused võivad põhjustada aksoni degeneratsiooni. Alzheimeri tõbi ja Parkinsoni tõbi võivad progresseeruda, kuna paljud närvirakud kaotavad ühenduse. Sellised seisundid nagu diabeet ja glaukoom põhjustavad sageli ka selliseid füüsilisi mõjusid närvirakkudele. Nii võivad ka keemiaravi neuroloogilised mõjud. Vigastused võivad hõlmata otsest lööki ja muid jõude närvi- ja ajukoele, mis võivad aksoneid füüsiliselt laiali rebida.
Teadlased on leidnud tõendeid selle kohta, et neuroneid saab seesmiselt programmeerida aksoni degeneratsiooni jaoks. Üldiselt pole teada, kuidas see molekulaarsel tasandil kulgeb, kuid teadlased on tuvastanud mõned seotud valgud. Nende valkude katkestamise tõttu on keemiaravist tingitud degeneratsioon uuringutes edasi lükatud. Alates 2011. aastast on käimas otsingud, et leida levinud meetod aksonite degeneratsiooniks, et meditsiiniline ravi saaks seda erinevatel juhtudel ära hoida.