Sinapsa je veza koja omogućuje prijenos živčanih impulsa. Sinapse se mogu naći na mjestima gdje se živčane stanice susreću s drugim živčanim stanicama i gdje se živčane stanice spajaju sa žljezdanim i mišićnim stanicama. U svim slučajevima ova veza omogućuje jednosmjerno kretanje podataka. Ljudsko tijelo sadrži trilijune tih veza, a u svakom trenutku aktivan je ogroman broj tih veza.
Razumijevanje anatomije živčane stanice može biti od pomoći prilikom učenja o sinapsama. Svaka živčana stanica sastoji se od staničnog tijela, s pričvršćenim aksonima i dendritima. Ove granaste strukture prenose informacije do i od staničnog tijela. Dendriti unose informacije, koristeći receptore na njihovim vrhovima koji prikupljaju informacije iz drugih stanica. Aksoni donose informacije šaljući signale preko sinapse između živčane stanice i druge stanice.
U većini slučajeva, veza je kemijska, što znači da se neurotransmiteri prenose duž veze, za razliku od električne sinapse, u kojoj se prenose električni signali. U slučaju kemijske sinapse, kemikalije oslobađaju vezikule na krajevima aksona živčane stanice. Ove vezikule se otvaraju kao odgovor na signale koji ulaze u živčanu stanicu kroz njezine dendrite, a otvaranje rezultira oslobađanjem neurotransmitera koji se povezuju s receptorima na odredišnoj stanici.
Kemijske sinapse imaju oblik strukture zvane sinaptički rascjep, koji je zapravo sićušni jaz između stanica, dok električne sinapse uključuju kontakt između stanice u svrhu prijenosa podataka. Brzina kojom impulsi putuju kroz veze može varirati, ovisno o ćeliji i vrsti signala. Nakon što se neurotransmiter pomakne preko veze, enzimi ga razgrađuju kako bi se osiguralo da se signal prenosi samo jednom i kako bi se otvorio put sljedećem neurotransmiteru.
Sinapse mogu nositi širok izbor vrsta informacija, u rasponu od poruke iz mozga da se nešto učini do signala iz ekstremiteta koji upozorava mozak na situaciju koja je u tijeku. Neuroni vrlo reagiraju na senzorni unos i mogu poslati natrag informacije o senzornom unosu u mozak nevjerojatnom brzinom. Neuroni u mozgu također mogu brzo obraditi i miješati informacije tako da mozak može reagirati u djeliću sekunde, ponekad prije nego što je vlasnik mozga čak i svjesno svjestan događaja.