Tyypillisellä hermosolulla, jota kutsutaan myös neuroniksi, on erilliset rakenteelliset ja toiminnalliset osat. Sen päärunko, nimeltään soma, tuottaa sähköisen pulssin. Tämä signaali kulkee pitkän, ohuen jatkeen kautta, jota kutsutaan sen aksoniksi. Aivan kuten kotitalouksien sähköjohto on peitettävä eristeen ulommalla holkilla, myös aksonikalvo toimii biosähköisen voimansiirron suojavaipana. Kemiallisesti tarkka, terve kalvo on täysin toimiva ihmisen aivot ja hermosto.
Yksi mikroskooppinen aksonikehä ihmiskehossa voi olla lyhyt, mutta se voi olla myös 4.9 metriä pitkä tai enemmän. Aksonin toisessa liittimessä sähköinen signaali purkautuu. Se voi vapauttaa energiaa toisen neuronin herättämiseen, lihaksen supistumiseen tai moniin muihin kehon toimintoihin, mukaan lukien älykäs päättely. Jos signaali kulkee toiselle neuronille, vastaanottavassa solurungossa on pieniä ja lyhyitä ulkonemia, joita kutsutaan dendriiteiksi. Signaali kulkee aksonista dendriiteihin pienen aukon, jota kutsutaan synapsiksi.
Hermosoluilla on vain yksi aksoni, ja sen sähköinen signaali virtaa vain yhteen suuntaan. Aksoni voi kuitenkin haljeta ja haarautua toistuvasti useisiin päätepäihin. Tämä on erityisen tärkeää aivoissa, joissa yksi sähköinen impulssi voi stimuloida useita muita neuroneja. Tuloksena oleva haarautuvien päätteiden kaskadi voi olla tuhansia. Yhteyksiä lisäävät edelleen “passiiviset” synapsit, joissa muiden hermojen dendriitit tarttuvat itse aksonitankoon, eivät niiden päätyihin.
Aksonikalvon rakenne ja kemialliset ominaisuudet mahdollistavat sen sisältävän sähkövarauksen, pakottamaan sen virtauksen yhteen suuntaan ja siirtämään signaalin kehon muihin soluihin. Suurimmassa osassa hermosolutyyppejä aksoni on eristetty myeliiniksi kutsutun suojavaipan sisään. Tämä aksonikalvon kerros puristuu säännöllisin väliajoin, nimeltään “Ranvierin solmut”. Nämä aukot ilman myeliiniä vahvistavat tehokkaasti tulevaa sähköistä signaalia pakottaen sen nopean yksisuuntaisen lähetyksen. Signaali ei ole yhtä keskeytymätöntä aaltoa; se sykkii aksonin sisällä solmusta solmuun.
Aksonikalvon eheyden ja terveyden tiedetään olevan yksi avaimista heikentäviin neurologisiin sairauksiin, kuten multippeliskleroosiin (MS). MS: n aiheuttaa hermoston aksonien myelinaatio. Muita häiriöitä ovat myeliinivaipan väliaikainen trauma, nimeltään neurapraxia, joka estää hermon kyvyn johtaa sähköä ja johtaa tyypillisesti joko aistinvaraisen tunteen menetykseen tai lihasten hallintaan vaurioituneella alueella.
Aksonikalvo on välttämättä suunniteltu sisältämään sähkövaraus, joka estää sen poistumisen. Silti tämä näyttää tapahtuvan aksonin päätepäässä. Tutkijat, jotka tutkivat kalvon molekyylirakennetta ja synapsien kemiallista koostumusta, ymmärtävät nyt, että signaalin siirto on itse asiassa kemiallinen. Sähköenergia polttoaineissa muuttaa kemikaaleja, erityisesti natriumia ja kaliumia, jolloin ne voivat kulkea kalvojen läpi ionikanaviksi kutsuttujen onttojen proteiinien kautta.