Neuron aferen adalah salah satu dari jutaan sel yang membentuk saraf sensorik, pembuluh sistem saraf perifer. Terhubung ujung ke ujung dalam rantai searah, sel-sel ini melakukan sinyal listrik yang dikenal sebagai impuls saraf dari reseptor di tubuh sepanjang saraf menuju sistem saraf pusat: sumsum tulang belakang dan otak. Sebagai unit paling dasar sistem saraf, setiap neuron aferen adalah sel tunggal yang terdiri dari soma, atau badan sel, dan akson dan dendrit, proyeksi yang mengirimkan impuls saraf melalui badan sel dan ke neuron berikutnya. Dengan melakukan itu, mereka mengirim informasi ke sistem saraf pusat tentang rasa sakit, suhu, ketegangan otot, dan input sensorik lainnya, dan kemudian mengoordinasikan respons terhadap informasi ini yang dikirim kembali ke tubuh melalui neuron eferen atau motorik.
Sel saraf dapat sangat bervariasi dalam struktur spesifiknya, tetapi masing-masing berisi soma, badan sel bulat dengan nukleus di dalamnya; akson tunggal, yang menonjol dari badan sel seperti ekor dan panjangnya bisa lebih dari 1 meter (3 kaki) atau hanya 1 mikrometer (0.00003937 inci); dan sejumlah dendrit, yang bercabang dari kedua ujung neuron dan menempel pada neuron yang berdekatan atau ke jaringan tubuh yang dipersarafinya. Neuron aferen memiliki soma, akson pendek, dan satu dendrit panjang. Akson membawa impuls listrik menjauh dari badan sel dan karena itu mengarah ke sistem saraf pusat.
Sinyal listrik ini berjalan hanya dalam jarak pendek dari soma sebelum mencapai titik akhir akson, yang dikenal sebagai terminal akson, di mana ia melintasi celah antara neuron yang berdekatan yang dikenal sebagai sinaps. Di sisi lain sinaps adalah dendrit penerima dari neuron aferen berikutnya. Sementara dendrit dari banyak sel saraf tubuh menyerupai cabang pohon dan menghantarkan impuls melalui jaringan sel serupa alih-alih rantai searah, dendrit dari neuron aferen hanya menerima sinyalnya dan meneruskannya melalui soma dan sepanjang akson ke sel berikutnya. Ia melakukannya dengan sangat cepat karena adanya selubung mielin, sebagian besar lapisan lemak yang mengelilingi dendrit seperti selubung karet di sekitar kabel listrik, meningkatkan konduktivitas serat.
Sistem transmisi sinyal seperti itu memungkinkan informasi seperti apakah kompor panas atau apakah otot telah diregangkan hingga batasnya untuk mencapai sistem saraf pusat. Mirip dengan sistem peredaran darah di mana darah mengalir melalui jantung dan paru-paru, keluar ke tubuh, dan kembali, sistem saraf aferen dan eferen ini beroperasi dalam lingkaran tertutup. Dengan kata lain, impuls saraf yang mentransmisikan informasi tentang suhu air berjalan dari reseptor sensorik di ujung jari, misalnya, sepanjang jalur neuron aferen ke tangan dan lengan. Setelah saraf aferen mencapai sumsum tulang belakang di dekat pangkal leher, ia berputar melalui jaringan interneuron yang membawanya ke pusat kendali yang relevan di sistem saraf pusat. Respons dengan cepat dikoordinasikan dan dikirim melalui jalur eferen yang serupa ke otot-otot lengan dan dada yang bertanggung jawab untuk menarik tangan kembali jika airnya terlalu panas.