Neuraalinen reitti yhdistää aivojen alueet toisiinsa tai välittää tietoa ääreishermostosta aivoihin. Kaksi pääluokkaa hermosoluja välittävät tunteen aivoihin tai kuljettavat signaaleja siitä liikkumiseen kehoon. Molemmat koostuvat pitkistä, eristetyistä hermokuiduista, jotka kommunikoivat sähköisesti tai kemiallisella välittäjäaineella. Selkärefleksireitit ovat paikallisia reittejä, jotka tarjoavat nopeita vastauksia äkillisiin ärsykkeisiin ilman aivojen palautetta.
Neuraalisen reitin muodostavia pitkiä hermoakseleita kutsutaan valkoiseksi aineeksi eristävän aineensa, myeliinin, vuoksi. Tämä eristys parantaa sähkönjohtonopeutta akseleiden kannen etäisyyksillä rungossa. Aivoissa paikallisia yhteyksiä voi esiintyä myelinoimattomien hermosolujen, harmaana aineena, välillä. Jotkut hermopolut ovat itse asiassa erillisiä kuituja, jotka palvelevat erilaisia toimintoja, kuten corpus callosum, joka yhdistää monia aivojen oikean ja vasemman pallonpuoliskon alueita.
Jotkut refleksireitit toimivat ilman aivoja. Polven nykimisrefleksissä polvisynapsista tuleva aistinvarainen neuroni selkäydinmoottorineuronin kanssa aiheuttaa lihaksen supistumisen yhdessä jalassa ja saman lihaksen rentoutumisen vastakkaisessa jalassa. Prosessi tapahtuu nopeammin kuin aivojen välityksellä. Monimutkaisemmat hermopolut eivät ole todella heijastavia, vaan saavat palautetta aivojen korkeammilta alueilta, kuten aivokuorelta. Tämä hidastaa signaalien kulkua niiden läpi.
Aistinvarainen hermopolku välittää tunteen kehosta aivoihin, kun taas moottorireitit kuljettavat ohjeita aivoista lihaksiin, jotka ohjaavat vapaaehtoista liikettä. Yksi motorinen hermopolku on kortikospinaalinen tai pyramidaalinen kanava. Pyramidikanava kulkee aivokuoren motoriselta alueelta selkäytimeen ja kulkee sitten kahteen erilliseen reittiin, joista jokainen ohjaa liikettä puolet kehosta. Kortikobulbar -kanava hillitsee kasvojen lihasten vapaaehtoista liikettä ja kulkee aivokuoreista aivorungon ytimiin, jotka ohjaavat kasvojen kallon hermoja. Kaareva fasciculus -reitti yhdistää puheentunnistusta käsittelevät neuronit niihin, joita tarvitaan jäljittelemään ääniä.
Aivoissa jotkin reitit toimivat tietyn kemiallisen lähettimen kautta, jota kutsutaan välittäjäaineeksi. Esimerkiksi dopamiinia käytetään monilla reiteillä motivaation, palkitsemisen ja hienomoottorin ohjaamiseksi monien muiden toimintojen ohella. Dopamiini on mesokortikaalisen hermoradan välittäjäaine, joka moduloi palkitsemiskäyttäytymistä keskiaivoista aivokuoren etulohkoihin. Koska dopamiinipohjainen nigrostriataalinen reitti auttaa hienoja liikkeitä, se sairastuu usein liikehäiriöihin, kuten Parkinsonin tautiin.