Se compone por dos tipos de células:

A) Las neuronas son las unidades estructurales y funcionales del sistema nervioso, especializadas para una rápida comunicación. Una neurona se compone del cuerpo celular, con prolongaciones (extensiones) denominadas dendritas y un axón, que llevan los impulsos hacia y desde el cuerpo celular, respectivamente.

La mielina, capas de sustancias lipídicas y proteicas, forma una vaina de mielina en torno a algunos axones, lo que aumenta considerablemente la velocidad de conducción de los impulsos. Dos tipos de neuronas constituyen la mayoría de las existentes en el SNC (y en particular en el SNP):

1. Las neuronas motoras multipolares poseen dos o más dendritas y un solo axón, que puede tener uno o más ramos colaterales. Son el tipo más habitual de neurona en el sistema nervioso (SNC y SNP). Todas las neuronas motoras que controlan los músculos esqueléticos y las que componen el SNA son neuronas multipolares.
2. Las neuronas sensitivas seudomonopolares poseen una corta
   prolongación, aparentemente única (pero en realidad doble), que se
   extiende desde el cuerpo celular. Esta prolongación común se separa en una prolongación periférica, que conduce los impulsos desde el órgano receptor (p. ej., sensores del tacto, el dolor o la temperatura en la piel) hacia el cuerpo celular, y una prolongación central, que continúa desde el cuerpo celular hasta el SNC.
   Los cuerpos celulares de las neuronas seudomonopolares están localizados fuera del SNC, en los ganglios sensitivos; por lo tanto, forman parte del SNP. Las neuronas comunican unas con otras en las sinapsis, o puntos de contacto interneuronales.
   La comunicación se produce por medio de neurotransmisores, sustancias químicas liberadas o secretadas por una neurona que pueden excitar o inhibir a otra, lo que continúa o interrumpe la conexión de los impulsos o la respuesta a ellos.

B) Las células de la neuroglia (células gliales o glia) son aproximadamente cinco veces más abundantes que las neuronas. Son células no neuronales ni excitables que constituyen un componente principal del tejido nervioso, con las funciones de apoyar, aislar o nutrir a las neuronas. En el SNC, la neuroglia incluye la oligodendroglia, los astrocitos, las células ependimarias y la microglia (pequeñas células gliales).
En el SNP, la neuroglia comprende las células satélites en torno a las neuronas de los ganglios sensitivos de los vervios espinales (raíz posterior) y los ganglios del SNA, y las células de Schwann (neurilema).