Fungsi neuron di otak untuk memproses masukan internal dan eksternal yang diterima oleh tubuh manusia dan memastikan bahwa tubuh terus berfungsi dengan baik. Neuron secara individu tidak melakukan fungsi ini sendiri, tetapi neuron bekerja sama kolektif di otak menangani semua rangsangan yang datang dari dalam dan luar tubuh.

Setiap neuron adalah sel elektrik yang dapat dirangsang yang dilewati informasi kepada neuron lain melalui kimiawi dan sinyal listrik, dan sinyal gabungan kelompok neuron di otak memungkinkan respon hati-hati diproses untuk masukan.

Ketika mentransfer sinyal antara satu sama lain, neuron di otak bergantung pada baik secara kimia maupun data listrik. Sinyal kimiawi yang dikirim antara neuron dengan cara neurotransmiter, yang merupakan molekul kecil yang melayang dari satu neuron ke yang lain untuk melanjutkan jalur.

Sinyal listrik mengirimkan data melalui neuron sendiri, perjalanan dari tempat asalnya di penerima disebut dendrit sampai mereka mencapai ujung neuron, di mana sinyal kimia harus mengambil alih. Banyak gangguan manusia, beberapa diobati dan lainnya melemahkan, adalah hasil dari kesalahan dalam transmisi sinyal listrik atau kimia antara neuron di otak.

Semua neuron di otak secara struktural mirip, meskipun berbagai daerah otak mungkin memiliki struktur saraf sedikit berbeda. Struktur yang berbeda memberikan kelompok-kelompok tertentu neuron kemampuannya tertentu, yang mengapa daerah yang berbeda di otak yang khusus untuk tugas yang berbeda. Misalnya, korteks visual menangani masukan dari mata, serta pergerakan ditangani korteks motorik. Setiap area otak adalah khusus untuk sesuatu, dan daerah yang berbeda dari otak sering bekerja sama dalam tugas-tugas rutin. Ada kesalahpahaman umum dalam budaya populer bahwa manusia hanya menggunakan sebagian kecil dari otak mereka, tapi ini sebenarnya tidak benar, seluruh otak secara konsisten dimanfaatkan setiap hari.

Ilmu pengetahuan telah menunjukkan bahwa neuron di otak jauh lebih mudah beradaptasi daripada yang diyakini sebelumnya. Selama bertahun-tahun, diyakini bahwa jika kerusakan terjadi pada otak bahwa fungsi neuron yang terkena dampak akan secara permanen dan ireversibel hilang. Sejumlah besar penelitian yang lebih baru telah menunjukkan bahwa otak menampilkan kemampuan untuk mengalihkan fungsi meskipun jalur saraf alternatif, yang dikenal sebagai plastisitas. Beberapa orang dengan kerusakan pusat visual otak masih bisa melihat, dan beberapa orang dengan setengah otak mereka yang hilang dapat berfungsi relatif normal.