Tüüpilisel närvirakul, mida nimetatakse ka neuroniks, on erinevad struktuursed ja funktsionaalsed osad. Selle põhikeha, mida nimetatakse somaks, genereerib elektriimpulsi. See signaal liigub läbi pika õhukese pikenduse, mida nimetatakse selle aksoniks. Nii nagu majapidamises kasutatavad elektrijuhtmed peavad olema kaetud välise isolatsioonihülsiga, toimib aksonmembraan bioelektrilise ülekande kaitsekestana. Keemiliselt täpne terve membraan on vajalik inimese aju ja närvisüsteemi täielikult toimivaks toimimiseks.
Üks mikroskoopiline aksonniit inimkehas võib olla lühike, kuid võib olla ka 4.9 jalga (1.5 meetrit) pikk või pikem. Aksoni teises otsas elektriline signaal tühjeneb. See võib vabastada energiat teise neuroni ergastamiseks, lihase kokkutõmbamiseks või paljude muude kehafunktsioonide jaoks, sealhulgas intelligentseks arutlemiseks. Kui signaal edastatakse teisele neuronile, on vastuvõtjaraku kehal väikesed ja lühikesed eendid, mida nimetatakse dendriitideks. Aksonist dendriitideni läbib signaal nende vahel väikese tühimiku, mida nimetatakse sünapsiks.
Närvirakkudel on ainult üks akson ja selle elektriline signaal liigub ainult ühes suunas. Akson võib siiski lõheneda ja hargneda korduvalt paljudeks terminaliotsteks. See on eriti oluline ajus, kus üks elektriimpulss võib stimuleerida mitut teist neuronit. Saadud hargnevate terminaliotste kaskaad võib ulatuda tuhandetesse. Ühendused täiendavad “en passant” sünapsid, milles teiste närvide dendriidid haakuvad aksonivarda enda külge, mitte nende terminali otstesse.
Aksonmembraani struktuur ja keemilised omadused võimaldavad tal hoida elektrilaengut, sundida selle voolu ühes suunas ja edastama signaali teistele keharakkudele. Enamasti on enamiku närvirakkude tüüpide puhul akson isoleeritud kaitsekesta, mida nimetatakse müeliiniks. Seda aksoni membraani kihti pigistatakse korrapäraste ajavahemike järel, mida nimetatakse “Ranvieri sõlmedeks”. Need ilma müeliinita lüngad võimendavad tõhusalt sissetulevat elektrisignaali, sundides selle kiiret ühesuunalist edastamist. Signaal ei ole üks katkematu laine; see pulseerib aksonis sõlmest sõlme.
Teadaolevalt on aksonmembraani terviklikkus ja tervis üks nõrgestavate neuroloogiliste haiguste, näiteks sclerosis multiplex’i (MS) võtmeid. MS on põhjustatud närviaksonite demüeliniseerumisest. Muud häired hõlmavad müeliinkesta ajutist traumat, mida nimetatakse neurapraksiaks, mis blokeerib närvi elektrijuhtimise võimet ja põhjustab tavaliselt sensoorse tunde või lihaste kontrolli kaotuse kahjustatud piirkonnas.
Aksonmembraan on tingimata konstrueeritud nii, et see sisaldaks elektrilaengut, et vältida selle väljapääsu. Kuid see näib juhtuvat aksoni terminaalsetes otstes. Membraani molekulaarstruktuuri ja sünapside keemilist koostist uurivad teadlased mõistavad nüüd, et signaaliülekanne on tegelikult keemiline. Elektrienergia toidab muutusi kemikaalides, eriti naatriumis ja kaaliumis, võimaldades neil läbida membraane spetsiaalsete õõnsate valkude kaudu, mida nimetatakse ioonikanaliteks.