大腦中另一種重要的細胞類型是神經膠質細胞，就像神經元，也有多種不同類型的神經膠質細胞，神經元和膠質細胞的區別在于神經元是可興奮細胞（即它們可以產生動作電位），但是膠質細胞不能。然而，新的研究表明，這并不是絕對的。有些神經膠質細胞也是容易興奮的。
膠質細胞在調節體內平衡方面起著重要的作用，這些細胞通過緩沖細胞外液中物質的濃度來幫助控制周圍神經元的環境。膠質細胞能從突觸間隙中移除神經遞質，發揮關鍵的突觸功能。一些類型的神經膠質細胞通過脂肪物質的軸突（被稱為髓鞘）增加動作電位的傳導速度。一些膠質細胞在腦損傷后的組織修復中起著重要的作用。我們還在研究神經元和膠質細胞在突觸之間相互交流。
神經科學家開始更加關注神經膠質細胞及其在腦功能中的作用。
