از نظر ساختاری، سیناپس معمولاً از سه بخش اصلی پایانه پیش‌سیناپسی که در انتهای آکسون نورون فرستنده است؛ شکاف سیناپسی یا فضای بسیار باریک بین دو سلول و غشای پس‌سیناپسی که بر روی سلول گیرنده قرار دارد؛ تشکیل شده است. زمانی که پیام عصبی به انتهای نورون می‌رسد، مواد شیمیایی به نام نوروترانسمیترها آزاد می‌شوند و از طریق شکاف سیناپسی به سلول بعدی منتقل می‌گردند. این فرایند باعث می‌شود پیام از یک سلول به سلول دیگر عبور کند.

عملکرد سیناپس‌ها می‌تواند تحریکی یا مهاری باشد؛ یعنی برخی پیام‌ها را تقویت می‌کنند و برخی دیگر آن‌ها را کاهش می‌دهند. این ویژگی باعث می‌شود سیستم عصبی بتواند اطلاعات را دقیق‌تر پردازش کند و واکنش‌های مناسب‌تری ایجاد شود. همچنین قدرت ارتباط سیناپسی قابل تغییر است؛ این خاصیت که «انعطاف‌پذیری سیناپسی» نام دارد، نقش مهمی در یادگیری و حافظه دارد.