Il sistema nervoso controlla i meccanismi omeostatici dell'organismo. I circuiti neuronali sono organizzati in vie afferenti ed efferenti, che possono inviare informazioni tramite segnali chimici o elettrici. I segnali giungono alle molecole bersaglio, che attraverso il meccanismo di trasduzione li trasformano in risposte biologiche. I segnali elettrici vengono creati grazie alla differenza di potenziale a cavallo della membrana, dovuta alle diverse concentrazioni di ioni nell'ambiente interno ed esterno alla cellula. Con l'apertura dei canali ionici di membrana si creano flussi di corrente polarizzante o depolarizzante che possono scorrere lungo la membrana degli assoni fino alla sinapsi, dove il segnale può continuare a propagarsi (nel caso di sinapsi di tipo elettrico) o provocare l'esocitosi di neurotrasmettitori (sinapsi di tipo chimico).