Zadaniem tkanki nerwowej jest odbieranie, przekazywanie, a następnie właściwe reagowanie na bodźce pochodzące ze środowiska zewnętrznego. Wykonywanie tych funkcji jest możliwe dzięki odpowiedniej budowie tej tkanki.

Tkankę nerwową tworzą komórki nerwowe, zw. neuronami oraz komórki glejowe, tzw. glej.

Komórki nerwowe to podstawowe jednostki strukturalno-funkcjonalne. Ciało neuronu (perikarion) zawiera w sobie wszystkie organelle, jakie występują w typowych komórkach zwierzęcych, lecz dodatkowo - z uwagi na utrzymywanie wysokiej aktywności biosyntetycznej - zaopatrzone są w tzw. ciałka Nissla (szorstka siateczka endoplazmatyczna gęsto upakowana rybosomami). Od innych komórek neurony odróżnia obecność odchodzących od ciała komórkowego wypustek. Dendryty są zazwyczaj liczniejsze, krótsze, ale bogato rozgałęzione, otrzymują one większość informacji, jakie dochodzą do komórki. Tymczasem akson to pojedyncza, dłuższa wypustka, słabo rozgałęziona, która przewodzi bodźce od ciała do zakończenia komórki. Aksony otoczone są osłonkami, utworzonymi przez komórki gleju: komórki Schwanna (obwodowy układ nerwowy) i oligodendrocyty (centralny układ nerwowy). Dzięki tym osłonkom mielinowym zapewniona jest ochrona mechaniczna oraz izolacja elektryczna aksonu.

Drugim, obok neuronów, składnikiem tkanki nerwowej są komórki glejowe. Sądzi się, że glej nie jest bezpośrednio zaangażowany w przekazywanie impulsów nerwowych, jednakże jest do tego niezbędny, spełniając wiele czynności wspomagających neurony. Komórki glejowe współtworzą barierę krew-mózg, syntetyzują niektóre neuroprzekaźniki, również biorą udział w ich wydzielaniu lub wychwytywaniu, wokół aksonów wytwarzają osłonki mielinowe, odżywiają neurony, mają funkcje obronne i naprawiają uszkodzenia tkanki nerwowej. Ogólnie rzecz biorąc glej pełni funkcje odżywcze, podporowe i ochronne w stosunku do neuronów. Rodzaje komórek glejowych: astrocyty (największe i najliczniejsze, wypełniające niemal całą przestrzeń pomiędzy neuronami, uniemożliwiając im bezpośredni kontakt poza miejscem występowania połączenia synaptycznego), komórki Schwanna i oligodendrocyty, mikroglej (osiadłe makrofagi, aktywujące się w momencie wystąpienia stanu zapalnego i uszkodzenia tkanki nerwowej), ependyma (glej wyściółkowy).

Przewodzenie impulsów możliwe jest dzięki istnieniu synaps, czyli miejsc styku pomiędzy dwoma neuronami lub neuronem a inną komórką (np. mięśniową). Impuls nerwowy jest zjawiskiem elektrycznym, przewodzonym w sposób elektryczny lub chemiczny.