Sinapsis adalah titik temu antara terminal akson salah satu neuron dengan neuron lain. Sinapsis dibentuk oleh terminal akson yang membengkak. Di dalam sitoplasma sinapsis, terdapat vesikula sinapsis. Ketika impuls mencapai ujung neuron, vesikula akan bergerak, lalu melebur dengan membran pra-sinapsis dan melepaskan asetilkolin. Asetilkolin berdifusi melalui celah sinapsis, lalu menempel pada reseptor di membran pasca-sinapsis. Penempelan asetilkolin pada reseptor menimbulkan impuls pada sel saraf berikutnya. Enzim asetilkolinesterase menguraikan asetilkolin yang tugasnya sudah selesai.
Pada setiap bagian otak, terdapat jutaan neuron yang saling terhubung lewat sinapsis. Anak-anak memiliki sekitar 1016 sinapsis (10 quadrillion). Jumlah ini berkurang seiring bertambahnya usia. Orang dewasa memiliki 1015 sampai 5 × 1015 (1-5 quadrillion) sinapsis.
