Bei den meisten Tieren ist das Axon der lange schlanke Teil der Nervenzelle oder des Neurons, der elektrische Impulse vom Zellkörper zu den Dendriten am anderen Ende der Zelle leitet. Das Axon kann kurz oder sehr lang sein, bei Menschen und anderen Tierarten bis zu 3.25 m lang, und es kann ein einzelner Strang von Nervengewebe sein oder sich verzweigen. Jedes Mal, wenn ein Axon vom Hauptaxon abzweigt, wird das zusätzliche Segment als Axonzweig bezeichnet.
Die meisten, aber nicht alle Nervenzellen enthalten ein Axon. Wenn ein Axon innerhalb des Neurons vorhanden ist, gibt es nie mehr als eines. Verzweigungen sind nicht ungewöhnlich, wobei die meisten Axone mindestens einen Axonzweig haben und andere viele, sogar Hunderte von Zweigen vom Hauptaxon haben. Am terminalen Ende eines Axons oder eines Axonastes wird dann der elektrische Impuls über die Dendriten an eine andere Nervenzelle oder an oder von einem anderen Zelltyp weitergegeben.
Die elektrische Übertragung zwischen den Zellen erfolgt immer an der Synapse, wo das Ende des Axonzweigs in sehr engem Kontakt mit der anderen Zelle kommt. Um den Nervenimpuls an eine andere Zelle weiterzugeben, werden entweder elektrische oder elektrochemische Methoden verwendet. Wird der Impuls chemisch weitergegeben, werden Neurotransmitter-Moleküle verwendet. Diese werden von den terminalen Enden des Axonzweigs freigesetzt und füllen die Synapse. Sobald genügend Neurotransmitter in die andere Zelle diffundiert ist, wird sie zur Aktion angeregt.
Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Arten von Neuronen, die nach der Richtung des elektrischen oder Nervenimpulses klassifiziert werden können. Dies bedeutet, dass der Impuls je nach Art des Neurons in verschiedene Richtungen entlang eines Axonastes wandern kann. Die drei Gruppen von Nervenzellen sind Motoneuronen, sensorische Neuronen und Interneurone, die ausschließlich im zentralen Nervensystem vorkommen.
Motoneuronen übertragen Impulse vom Zentralnervensystem an den Rest des Körpers, insbesondere an die Muskulatur. Die von den Motoneuronen transportierten Botschaften reagieren normalerweise auf Reize, die über die sensorischen Neuronen an das Gehirn gesendet werden. Sensorische Neuronen erhalten Input von den Körperzellen und leiten ihn an das zentrale Nervensystem weiter. Die Rezeptoren an den Enden des Axonzweigs werden durch äußere Mittel stimuliert, einschließlich Berührung, Druck, Wärme, Ton, Licht und Schmerz. Je nach Reiz treten unterschiedliche Rezeptoren in unterschiedlichen Bereichen auf, die sie aber alle in elektrische Impulse umwandeln.