Akson adalah struktur sel panjang bercabang yang unik untuk sel saraf. Seperti semua sel hewan, sel saraf – juga dikenal sebagai neuron – ditutupi dengan membran semi-permeabel, dan membran inilah yang membentuk akson. Struktur ini bertanggung jawab untuk membawa informasi dari sel saraf ke semua sel tubuh lainnya. Gangguan dengan sinyal saat mereka berjalan melalui akson telah diidentifikasi sebagai penyebab gangguan neurologis degeneratif tertentu.
Neuron itu sendiri terdiri dari tiga struktur dasar: badan sel, akson, dan banyak dendrit bercabang. Badan sel menampung nukleus dan organel lainnya. Dendrit mengumpulkan informasi dari bagian tubuh lain dan membawanya ke neuron. Akson membawa impuls listrik dari neuron ke semua sel tubuh lainnya. Sebuah selubung lemak yang menutupi struktur untuk keseluruhan panjangnya berfungsi untuk melindungi sinyal listrik dari gangguan. Dikenal sebagai selubung mielin, lapisan pelindung ini terutama terdiri dari sel-sel lemak, dan bertanggung jawab atas karakteristik warna keputihan jaringan saraf.
Banyaknya cabang struktur memungkinkan neuron melemahkan banyak sel dengan satu sinyal. Setiap cabang mampu menghasilkan ribuan struktur khusus, yang dikenal sebagai terminal sinaptik. Ini berinteraksi dengan sel lain melalui sinyal listrik, atau dengan pelepasan pembawa pesan kimia yang dikenal sebagai neurotransmiter. Setiap terminal sinaptik membuat kontak dengan sel target, yang dapat berupa sel saraf atau sel fungsional, seperti serat otot atau sel darah putih. Titik kontak antara akson dan sel target dikenal sebagai sinapsis.
Neuron mengirimkan informasi di sepanjang akson dalam bentuk impuls listrik. Titik di mana dasar struktur berasal dari badan sel dikenal sebagai bukit akson. Di wilayah inilah sinyal listrik dihasilkan. Disebut potensial aksi, impuls listrik ini menyampaikan informasi dengan memvariasikan panjang dan frekuensi sinyal dalam semacam kode Morse neurologis.
Neuron mampu menciptakan tegangan yang diperlukan untuk potensial aksi dengan mengontrol konsentrasi berbagai ion, baik di dalam maupun di luar sel. Dengan menyalurkan ion positif di sepanjang akson, neuron mampu menghasilkan sinyal listrik singkat untuk mengaktifkan sel yang dilemahkan atau sel penerima pesan.
Selubung mielin adalah komponen penting dari proses ini. Dengan mengisolasi akson dari gangguan, selubung mielin memastikan bahwa neuron mampu menyampaikan informasi dengan cepat dan akurat. Degenerasi selubung mielin dikaitkan dengan gangguan komunikasi saraf yang sering terlihat pada pasien yang didiagnosis dengan multiple sclerosis. Demikian pula, penyakit Alzheimer diduga terkait dengan penghancuran jaringan mielin di bagian otak tertentu.