На додаток до локалізації органел, нейрони відрізняються від «звичайних» клітин за спеціалізацією фібрилярних та тубулярних протеїнів, що складають цитоскелет. Попри те, що багато з цих протеїнів — ізоформ актину, міозину, тубуліну і т. ін. — знайдені і в інших типах клітин, особливості їхньої організації в нейронах забезпечують саме специфічні функції нервових клітин, особливо що стосується процесів синаптичної передачі. Філаменти, мікротрубочки, везикулярні переміщувальні системи та несучі протеїни узгоджують ріст аксонів та дендритів; переміщення та остаточне розміщення мембранних компонентів, органел та везикул; а також контролюють активні процеси екзоцитозу та ендоцитозу, що необхідні для синаптичної передачі сигналів.