Funkcija motornog neurona je prijenos električnog signala do mišića, pokrećući ga da se skupi ili opusti. U kralježnjaka, uključujući ljude, kretanje zglobne unutarnje skeletne strukture omogućeno je koordinacijom kontrakcija mnogih mišića koji su na nju pričvršćeni. Samo je mozak sposoban za ovu složenu koordinaciju, a električna signalizacija je nedvojbeno jedino sredstvo dovoljno brzo da prenese svoje upute udaljenim mišićima. Medij isporuke su električno podražljive stanice koje se nazivaju neuroni.
Motorni neuron, ponekad kombiniran u singularni pojam motoneuron, je živčana stanica. Njegova osnovna struktura uključuje receptor na jednom kraju i odašiljač na drugom, koji su povezani izduženim tijelom zvanim akson, od kojih neki mogu biti dugi 39 inča (1 m) kod ljudi. Lanci živčanih stanica, s kraja na kraj, povezani su u živčana vlakna koja sežu od mozga do mišića prstiju i dalje.
Ljudski živčani sustav sastoji se od razgranate mreže živčanih vlakana koja prožimaju cijelo tijelo i središnji živčani sustav, odnosno mozak i leđnu moždinu. Svi su napravljeni od raznih specijaliziranih neurona. Motorni neuron je definiran njegovom eferentnom funkcijom: prenosi signale dalje od središnjeg živčanog sustava. Nasuprot tome, aferentni živci koji prenose signale prema leđnoj moždini i mozgu nazivaju se senzornim neuronima. Nije svim motoričkim pokretima zapovijedan i kontroliran mozak; automatski refleks trzaja koljena, na primjer, potječe od leđne moždine do mišića bedra.
Također je vrijedno napomenuti da postoje i druge vrste mišića osim dugih, prugastih snopova pričvršćenih za kostur. Srčani mišići srca specijalizirani su za ritmički kontrahiranje. Glatki mišići, poput onih koji tjeraju hranu kroz probavni trakt, specijalizirani su za jednoliko kontrakciju u skladu sa svojim različitim oblicima, poput sfinktera i cijevi. Iako su to uglavnom nevoljne mišićne aktivnosti, one su ipak pod regulacijskom komandom mozga, koja se šalje preko motornih neurona. Oni koji kontroliraju dobrovoljne skeletne mišiće nazivaju se somatskim; srčane i glatke mišiće kontroliraju motorni neuroni zvani visceralni.
Ljudi se ne mogu puniti izmjeničnom električnom utičnicom, pa je zadatak motornog neurona stvoriti električnu energiju i prenijeti naboj do sljedećeg neurona, i to sljedećeg, sve dok terminalni neuron ne isprazni električnu energiju u mišićno tkivo. To se postiže kemijskom signalizacijom. Na svom receptorskom kraju, a u manjoj mjeri na kraju prijenosa, živčana stanica proteže mrežu filamenata zvanih dendriti koji ostvaruju kontakt sa susjednim neuronima. Njihove stanične membrane imaju molekularne kanale kroz koje se vrši usporedba intracelularnih i izvanstaničnih koncentracija ionskih ili nabijenih elemenata uključujući kalij. Kada razlika dosegne prijelomnu točku, stanica generira električni impuls koji se naziva akcijski potencijal koji ubrzava svoj akson i aktivira njegove terminalne dendrite.
Električna stimulacija dendrita oslobađa kemijski neurotransmiter nazvan acetilkolin koji premošćuje mikroskopski jaz između dva povezana neurona, kao i jaz između živčane stanice i mišićne stanice. Klasa spojeva zvanih noradrenalin je još jedan poznati neurotransmiter. U stvari, ovi spojevi otvaraju ionske kanale koji omogućuju stanici da izmjeri razliku naboja i odluči hoće li ispaliti vlastiti električni impuls dalje niz živčani sustav. Stanice skeletnih mišića su na kraju na vrhu s acetilkolinskim receptorima čija pozitivna aktivacija izaziva respiratornu kontrakciju stanice.
Funkcija motornog neurona savršeno je prilagođena funkciji mišića. Električni signal koji oni prenose je pozitivan ili negativan. Mišići također imaju binarno stanje – skupljaju se ili opuštaju.