Sinapsis neuron dapat berupa listrik atau kimia dan merupakan struktur yang memungkinkan neuron dalam tubuh untuk berkomunikasi satu sama lain dan, pada dasarnya, ke area tubuh lainnya. Sinyal antara neuron prasinaps dan pascasinaps terjadi melalui sinapsis neuron, dan komunikasi antara keduanya terjadi sebagai akibat dari potensial aksi. Komunikasi dapat terjadi karena adanya hubungan antara tombol terminal dari satu neuron ke neuron lain atau ke membran sel saraf, seperti sel kelenjar atau sel otot.
Potensial aksi terjadi ketika ada distribusi yang tidak teratur dari ion bermuatan positif dan negatif di dalam akson. Ion tertentu dapat masuk dan keluar akson melalui saluran ion. Ketika sejumlah saluran ion yang paling dekat dengan badan sel, atau soma, neuron dibuka, maka potensial aksi disebabkan.
Pembukaan saluran tersebut memungkinkan ion natrium bermuatan positif untuk memasuki akson, membalikkan potensi pada posisi itu. Hal ini menyebabkan saluran tetangga terbuka, selanjutnya menciptakan pembalikan potensial membran pada titik itu. Kejadian elektrokimia berumur pendek ini dibawa ke akson neuron ke tombol terminalnya dan ditransmisikan melalui sinapsis neuron.
Neuron pengirim pesan disebut neuron prasinaps. Ketika potensial aksi mencapai tombol terminal neuron prasinaps, zat pemancar dilepaskan ke celah sinaptik, celah yang diisi dengan cairan. Neuron postsinaptik, atau neuron yang menerima pesan, dapat melakukannya karena molekul protein khusus yang terletak di membrannya. Protein ini merespon zat pemancar yang dilepaskan ke celah sinaptik dari neuron prasinaptik. Pensinyalan antara neuron prasinaptik dan pascasinaptik hanya dapat terjadi melalui sinapsis neuron, dan meskipun ada sinapsis bermuatan listrik dan kimia, ada sinapsis kimia yang jauh lebih banyak.
Sinapsis neuron bersifat rangsang atau penghambatan. Istilah “sinapsis rangsang” mengacu pada saat tombol terminal neuron melepaskan zat ke dalam celah sinaptik yang merangsang neuron pascasinaps. Akibatnya, akson neuron pascasinaps lebih mungkin menyala, mengirimkan sinyal elektrokimia ke neuron atau sel saraf yang berbeda. Semakin aktif sinaps rangsang, semakin cepat akson akan menyala.
Sinapsis penghambat memiliki efek sebaliknya. Mereka membuat akson sinapsis postsinaptik tidak mungkin menyala. Semakin aktif sinapsis penghambat, semakin lambat ia akan menyala, jika ia menyala sama sekali.