为了弄清楚记忆所依赖的生理和生物化学机理，首先必须了解单个神经元是如何传递信息的，以及与其他神经元是如何接合的。
⊙神经元和突触
借助特殊的化学分子——神经递质，突触得以保证神经信息从一个神经元传递到另一个神经元。
神经元是一种特殊的细胞，能够更新、传递和接收电脉冲，或者更确切地说是生物电，因为这种电现象产生于活的生命体。电脉冲（称为动作电位或者神经冲动）先在一个神经元内部传递，然后在构成整个神经系统的网络中传递，某些神经纤维每秒能够传输150米。
神经元细胞体包括细胞核、树突和轴突。轴突是一个单一的延长部分，长度从1毫米到1米不等，在末端都形成球状。动作电位通过轴突被传递到位于另一个神经元表面的接收器上，连接两个神经元的“接合”区域称为突触，根据其承担功能的不同，每个神经元与其他的神经元通过1000～100000个突触连接在一起。