神经元的结构反映了每个神经元的功能特点。
传入信息从轴突末端传递到神经元的胞体和树突上。
这些连接胞体和树突的突触被星形胶质细胞的突起保护，彼此绝缘。
树突提供了神经元绝大部分的表面积，有些树突分支处的突起形成轴-树突触的特异位点。
每一种神经元的树突都有独特的分支形式，这种分支被称为树突状树或者树枝状分支。
神经元胞体的直径从几微米到100um不等。
神经元细胞质含有大量粗面内质网，体现了蛋白质合成对维持神经元及其突触功能的必要性。
高尔基体参与信号分子的包装、转运和释放。神经元需要大量的线粒体以满足其巨大的能量消耗，特别是在离子泵和膜电位的维持方面。
每一个神经元都只有一个轴突(偶尔没有)。轴突通常是从胞体发生(偶尔从树突发生，如某些海马回CA神经细胞)。
胞体在轴丘处逐渐变细形成轴突，其起始部通常含有钠离子通道，成为轴突电位激发的第一位点。
轴突从胞体向外延伸不同的长度，可至1m甚至更长。
中枢神经系统的少突胶质细胞和周围神经系统的施万细胞形成髓鞘，包被直径为 1~2um以上的轴突。
一个轴突可以分支为50万余个轴突未端；或终止于高度集中的特定位点(如感受精细触觉的躯体感觉反射区);或投射到脑内特定区域（如去甲肾上腺素能轴突能投射至蓝斑)。
轴突终止在离细胞体和树突较远位置的神经元称为巨型神经元
轴突终止在离胞体和树突近的位置称为小神经元,又称局部环路神经元或中间神经元
尽管锥体细胞和低级运动神经元常常被当做典型神经元来描述，但因每一种类型的神经元都有自己的独特形态，故所谓的典型神经元其实并不存在。
临床意义神经元需要进行大量的新陈代谢来维持其功能完整性，尤其是那些用来形成和传递动作电位的膜电位调节功能。
由于神经元本身不能储存三磷酸腺苷 (ATP)，需要有氧代谢来生成ATP，所以神经元需要持续消耗大量的氧和葡萄糖，通常在身体资源的 15% 至 20% 范围内。
当人体处于饥饿期间，由于葡萄糖供应有限时，大脑会逐渐转向使用β-羟基丁酸和乙酰乙酸作为神经元代谢的能量来源；然而，这不是一个即时过程，不能用于缓冲急性低血糖事件。由于心脏病发作或缺血性中风引起的即使是 5 分钟的缺血性发作，也会导致某些神经元群（例如海马 CA1 区域的锥体细胞）的永久性损伤。
在缺血时间较长的情况下，可能会发生广泛的神经元死亡。因为神经元是有丝分裂后细胞，除了一小部分中间神经元外，绝大多数死亡的神经元将不会得到再生。
另外，因为神经元具有有丝分裂后细胞的性质，所以他们不会发生癌变。脑肿瘤通常来源于神经胶质细胞、室管膜细胞和脑膜细胞。
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