وتقسم الخلايا العصبية بالنسبة لعدد المحاور الاسطوانية إلى ثلاثة أنواع :
1. عصبونات وحيدة القطب : لها محور أسطواني واحد.
2. عصبونات ذات قطبين : لها محوران أسطوانيان.
3. عصبونات كثيرة الأقطاب : لها شجيرات عصبية غزيرة، وبعضها له محور أسطواني.
أما حسب الوظيفة فتقسم الخلايا العصبية إلى ثلاثة أنواع رئيسية، هي :
1. خلية عصبية حسية : تعمل على نقل الإحساسات من عضو الاستقبال إلى الجهاز العصبي المركزي، وتنتشر على الجلد وأعضاء حسية كالعين والأذن واللسان والأنف.
2. خلية عصبية محركة : تعمل على نقل الأوامر إلى أعضاء الاستجابة التي قد تكون إرادية أو غير إرادية، كالعضلات المخططة أو الملساء أو الغدد.
3. خلية عصبية موصلة : تعمل على ربط العصبونات المتجاوزة. وتجدر الإشارة إلى أن الجهاز العصبي لا يتكون كليًا من الخلايا العصبية فقط، بل هناك بين العصبونات خلايا بنائية مختلفة الأشكال والوظائف تدعى الدبق العصبي (Glia) وظيفتها نقل الأغذية والأوكسجين إلى العصبونات ونقل الفضلات من العصبونات إلى الدم.