เซลล์ประสาททุกเซลล์ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ 3 ส่วน แต่ละส่วนทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง คือ ตัวเซลล์ เดนไดรต์ และแอกซอน
1. ตัวเซลล์(Cell body หรือเรียกว่า Soma)
ตัวเซลล์ประสาทเป็นที่อยู่ของไซโทพลาซึมกับนิวเคลียส มีรูปร่างต่าง ๆ กัน อาจเป็นรูปกลม รูปไข่ รูปปิรมิด รูปดาว และมีขนาดแตกต่างกันมาก ตั้งแต่ขนาดเล็กกว่าเม็ดเลือดแดง จนถึงใหญ่กว่าเม็ดเลือดแดง 17 เท่า ประกอบด้วยนิวเคลียสอยู่ตรงกลางและมี นิวคลีโอลัสชัดเจน นอกจากนี้ยังมีออร์แกเนลล์หลายชนิด เช่น เอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม ไมโทคอนเดรีย นิวโรฟิลาเมนต์ (ไมโครฟิลาเมนต์) นิวโรทิวบูล กอลจิแอพพาราตัส สารติดสี (Chromatophilic substance หรือ Nissl bodies) ซึ่งเป็นเอนโอพลาสมิกเรติคิวลัมชนิดหยาบและไรโบโซมอยู่ด้วยกัน
ข. ส่วนที่เป็นแขนง (Process) ยื่นออกจากตัวเซลล์
แขนงที่ยื่นออกจากตัวเซลล์มีจำนวนและขนาดความยาวแตกต่างกันไปตามตำแหน่งและหน้าที่ของเซลล์ประสาทนั้น ๆ แขนงนี้บางทีเรียกว่า ใยประสาท (Nerve fiber) ใยประสาทเหล่านี้แบ่งออกเป็น 2 พวก คือ เดนไดรต์ (Dendrite) ซึ่งเป็นใยประสาทนำกระแสประสาทเข้าสู่ตัวเซลล์ จะมีขนาดของใยประสาทสั้นกว่า จำนวนมากกว่า และแตกแขนงมากกว่า อีกแขนงหนึ่งคือ แอกซอน (Axon) มักเป็นใยประสาทเส้นเดียวและมีความยาวมาก บางเส้นอาจยาวเป็นเมตร แอกซอนเป็นส่วนนำกระแสประสาทออกจากตัวเซลล์ไปยังเซลล์ประสาทอื่น หรือเซลล์กล้ามเนื้อ หรือต่อมต่าง ๆ ระหว่างเซลล์ประสาทต่าง ๆ มีนิวโรเกลีย (Neuroglia) หรือ เกลียเซลล์ (Glial cell) มาแทรกอยู่ เพื่อทำหน้าที่นำสารอาหาร ออกซิเจน และป้องกันอันตรายให้กับเซลล์ประสาท
