Około 100 miliardów komórek w ludzkim mózgu dzieli się na dwie szerokie klasy: neurony i komórki glejowe. Neurony odpowiadają za funkcje czuciowe, poznawcze i motoryczne, podczas gdy komórki glejowe zapewniają wsparcie strukturalne i metaboliczne.
Komórki mózgu składają się z tych samych cząsteczek i wielu z tych samych białek, co inne komórki ciała, chociaż niektóre komórki wyspecjalizowały się w ich roli w mózgu. Neurony, na przykład, mają trzy odrębne składniki. Soma, czyli ciało komórki, jest podobne do ciał innych komórek i ma jądro, organelle i błonę plazmatyczną. Długie włókno, które nazywane jest końcówką aksonu, rozciąga się od somy neuronu i przenosi wiadomości dla komórki. Wiadomości są przesyłane na końcu terminala za pośrednictwem małych wąsów zwanych dendrytami. Dendryty są oddzielone od innych neuronów krótką przerwą zwaną synapsą.
Komórki glejowe różnią się od neuronów i są ukształtowane jak jeżowce z małym centralnym ciałem i wieloma pasmami rozciągającymi się na zewnątrz. Te komórki otaczają neurony i zachowują ich względne pozycje. Działają one, aby izolować neurony od siebie nawzajem, aby zapobiec wyciekom sygnału i zapewnić wsparcie żywieniowe dla żądnych glukozy neuronów. Komórki glejowe niszczą także patogeny i usuwają resztki komórkowe, które nagromadziły się w mózgu.