Impulsy nerwowe zaczynają się od zmiany ładunku napięć znalezionych w ścianach aksonów, które są stymulowane przez jony wchodzące i wychodzące ze ścian neuronów. Impulsy nerwowe powstają ze zmiany napięcia, która następnie wytwarza fale energii elektrycznej, które poruszają się od jednego końca otaczającego ciała komórki do drugiego. Fale te przemieszczają się wzdłuż długiego i wąskiego przejścia aksonu i ostatecznie kończą się w synapsie.
Impulsy nerwowe ostatecznie tworzą różnicę w ładunku elektrycznym otaczającej komórki. Nerwy są wrażliwe na niewielkie zmiany wewnątrzkomórkowej aktywności elektrycznej, a najmniejsza zmiana może wywołać serię impulsów nerwowych. Po wygenerowaniu impulsy nerwowe przenoszą ogromne ilości energii i mogą osiągać wysokie prędkości podczas podróży przez komórki. Niektóre impulsy nerwowe mogą osiągać prędkości 250 mil na godzinę, chociaż pomiędzy różnymi typami komórek występuje znaczna zmienność w najwyższych prędkościach impulsów nerwowych. Impulsy nerwowe przenoszą energię między komórkami, a także działają jako komunikatory, przenosząc zakodowane informacje również w komórkach. Impulsy te szybko rozpowszechniają zakodowane informacje iz różną szybkością. Impulsy nerwowe są formowane i przeprowadzane w całym ciele i mogą występować w sercu, mózgu i kończynach.
