Na maioria dos animais, o axônio é a parte longa e delgada da célula nervosa, ou neurônio, que conduz impulsos elétricos do corpo celular para os dendritos na outra extremidade da célula. O axônio pode ser curto ou muito longo, com até 1 m de comprimento em humanos e outras espécies de animais, e pode ser uma única fita de tecido nervoso ou pode se ramificar. Cada vez que um axônio se ramifica do axônio principal, o segmento extra é chamado de ramificação do axônio.
A maioria, mas nem todas as células nervosas contêm um axônio. Quando um axônio está presente no neurônio, nunca há mais de um. Ramificação não é incomum, com a maioria dos axônios tendo pelo menos um ramo do axônio e outros com muitos, até centenas de ramos do axônio principal. Na extremidade terminal de um axônio ou de um ramo axonal, o impulso elétrico é então passado para outra célula nervosa através dos dendritos ou para ou de outro tipo de célula.
A transmissão elétrica entre células sempre ocorre na sinapse, onde o final do ramo axônico entra em contato muito próximo com a outra célula. Para passar o impulso nervoso para outra célula, são usados métodos elétricos ou eletroquímicos. Se o impulso é passado quimicamente, são utilizadas moléculas de neurotransmissores. Eles são liberados das extremidades terminais do ramo axonal e preenchem a sinapse. Uma vez que um número suficiente de neurotransmissores se difunde para a outra célula, ele é estimulado à ação.
Existem basicamente três tipos diferentes de neurônios, que podem ser classificados com base na direção do impulso elétrico ou nervoso. Isso significa que o impulso pode viajar em diferentes direções ao longo de um ramo axonal, dependendo do tipo de neurônio. Os três grupos de células nervosas são neurônios motores, neurônios sensoriais e interneurônios, encontrados apenas dentro do sistema nervoso central.
Os neurônios motores transmitem impulsos do sistema nervoso central para o resto do corpo, principalmente para os músculos. As mensagens transmitidas ao longo dos neurônios motores geralmente são uma resposta a estímulos enviados ao cérebro através dos neurônios sensoriais. Os neurônios sensoriais recebem informações das células do corpo e as transportam para o sistema nervoso central. Os receptores nas extremidades do ramo axonal são estimulados por meios externos, incluindo toque, pressão, calor, som, luz e dor. Diferentes receptores ocorrem em diferentes áreas, dependendo dos estímulos, mas todos o convertem em impulsos elétricos.