Nevronske sinapse so lahko električne ali kemične in so strukture, ki nevronom v telesu omogočajo komunikacijo med seboj in v bistvu z drugimi deli telesa. Signalizacija med presinaptičnimi in postsinaptičnimi nevroni poteka preko nevronskih sinaps, komunikacija med obema pa se pojavi kot posledica akcijskega potenciala. Komunikacija lahko poteka zaradi povezave med terminalnimi gumbi enega nevrona z drugim nevronom ali z membrano živčne celice, kot je celica žleze ali mišična celica.
Akcijski potencial se pojavi, ko je v aksonu nepravilna porazdelitev pozitivno in negativno nabitih ionov. Nekateri ioni lahko vstopijo in izstopijo iz aksona preko ionskih kanalov. Ko se odprejo številni ionski kanali, ki so najbližji celičnemu telesu ali somi, nevrona, nastane akcijski potencial.
Odpiranje takšnih kanalov omogoča, da pozitivno nabiti natrijevi ioni vstopijo v akson in obrnejo potencial v tem položaju. To povzroči, da se sosednji kanali odprejo, kar dodatno povzroči preobrat membranskega potenciala na tej točki. Ta kratkotrajni elektrokemični pojav se prenaša po aksonu nevrona do njegovih terminalskih gumbov in se prenaša prek nevronskih sinaps.
Nevron, ki pošilja sporočilo, se imenuje presinaptični nevron. Ko akcijski potencial doseže terminalne gumbe presinaptičnega nevrona, se oddajna snov sprosti v sinaptično špranje, vrzel, ki je napolnjena s tekočino. Postsinaptični nevron ali nevron, ki prejme sporočilo, je sposoben to storiti zaradi posebnih beljakovinskih molekul, ki se nahajajo na njegovi membrani. Ti proteini se odzovejo na oddajno snov, ki se sprosti v sinaptično špranje iz presinaptičnega nevrona. Signalizacija med presinaptičnim in postsinaptičnim nevronom lahko poteka le prek nevronskih sinaps, in čeprav obstajajo tako električno kot kemično nabite sinapse, je kemičnih bistveno več.
Nevronske sinapse so bodisi ekscitatorne bodisi zaviralne. Izraz “ekscitatorne sinapse” se nanaša na to, ko končni gumbi nevrona odvajajo snovi v sinaptično špranje, ki vzbujajo postsinaptični nevron. Zaradi tega je večja verjetnost, da se bo akson postsinaptičnega nevrona sprožil in pošiljal elektrokemične signale različnim nevronom ali živčnim celicam. Bolj aktivna je ekscitatorna sinapsa, hitreje se bo akson sprožil.
Inhibitorne sinapse imajo obraten učinek. Zaradi njih je malo verjetno, da bi se aksoni postsinaptičnih sinaps sprožili. Bolj aktivna je zaviralna sinapsa, počasneje se bo sprožila, če se sploh sproži.