נוירונים מתקשרים אחד עם השני ועם תאים אחרים, בעיקר באמצעות איתות כימי בסינפסות. אזורים מיוחדים אלה נמצאים במקום בו קצה האקסון של התא הקדם-סינפטי, הנוירון ששולח את המסר, פוגש את התא הבתר-סינפטי, שמקבל את המסר. האות מורכב ממולקולות נוירוטרנסמיטר מוליך עצבי, אשר מאוחסנות בקצה האקסון בתוך האברונים התחומים בקרום והנקראים שלפוחיות סינפטיות.כאשר אות חשמלי, הידוע בשם דחף עצבי, נמצא בנוירון הקדם-סינפטי, זה גורם לשלפוחיות אלו להתאחות עם קרום התא. כאשר השלפוחיות מתאחות, הן משחררות את מוליך העצבי שלהן לתוך הסדק הסינפטי, המרווח הצר שבין התאים. המוליך העצבי מפעפע בשלב זה ונקשר לקולטנים הבתר-סינפטיים שלו.הקישור מעורר תגובה בתא הבתר-סינפטי, אשר במקרה זה הוא נוירון, ודחף עצבי עשוי להיווצר. בסופו של דבר, איתות סינפטי מאפשר לנוירונים להעביר מידע לתאים אחרים, קרובים ורחוקים.