Les synapses chimiques.
Les synapses chimiques sont les plus courantes. Elles fonctionnent en convertissant les signaux électriques (potentiel d'action) en signaux chimiques (libération par la cellule présynaptique de neurotransmetteurs), puis en reconvertissant ces signaux chimiques en signaux électriques (activation des récepteurs postsynaptiques) pour transmettre l'information d'un neurone à un autre dans le système nerveux. 

Ces jonctions sont composées de trois parties principales : la terminaison présynaptique (bouton terminal), la fente synaptique et la membrane postsynaptique. La terminaison présynaptique est  l'extrémité de l'axone du neurone présynaptique. Cette terminaison contient des vésicules remplies de neurotransmetteurs. La fente synaptique est l'espace entre la terminaison présynaptique et la membrane postsynaptique. La membrane possynaptique, située de l'autre côté de la fente synaptique, contient des recepteurs spécifiques des neurotrasmetteurs, qui y déclenchent une réponse électrochimique dans la cellule cible. 

Lorsqu'un potentiel d'action atteint le boton terminal d'un axone, il y déclenche l'ouverture des canaux ioniques voltage-dépendants. Cela provoque l'entrée de calcium (Ca²⁺) dans la cellule présynaptique. L'augmentation de la concentration en calcium déclenche la fusion des vésicules contenant les neurotransmetteurs avec la membrane cellulaire présynaptique. Les neurotransmetteurs sont alors relâchés dans l'espace synaptique. Les neurotransmetteurs se diffusent à travers l'espace synaptique et se lient aux récepteurs spécifiques situés sur la membrane cellulaire du neurone postsynaptique.

Lorsque les neurotransmetteurs se lient à leurs récepteurs postsynaptiques, ils induisent une modification de la perméabilité membranaire du neurone postsynaptique aux ions. Cela peut provoquer une dépolarisation (excitation) ou une hyperpolarisation (inhibition) du neurone postsynaptique, selon le type de neurotransmetteur et le type de récepteur impliqué. Si la dépolarisation postsynaptique atteint le seuil nécessaire, elle peut déclencher à son tour un potentiel d'action dans le neurone postsynaptique. Ce potentiel d'action se propage alors le long de l'axone et transmet le signal à d'autres neurones via de nouvelles synapses.

Après la transmission du signal, les neurotransmetteurs restants dans la fente synaptique peuvent être dégradés par des enzymes spécifiques, réabsorbés par la cellule présynaptique ou diffuser hors de la synapse. Ce processus permet de terminer la transmission du signal et de préparer la synapse pour une nouvelle transmission.

Les synapses électriques.
Contrairement aux synapses chimiques, les synapses électriques permettent un passage direct des signaux électriques d'une cellule à l'autre sans recourir à des neurotransmetteurs. Dans les synapses électriques, les membranes pré- et postsynaptiques sont très proches l'une de l'autre, et il y a une jonction directe entre les deux neurones grâce à des jonctions communicantes (ou jonctions lacunaires). Ces synapses sont présentes dans certaines régions du cerveau, de la moelle épinière et du coeur, et permettant une transmission plus rapide des signaux, sont impliquées dans la coordination des activités neuronales et dans des processus tels que la plasticité synaptique et la synchronisation des réseaux neuronaux.

Les synapses électriques sont constituées de canaux ioniques spécialisés, appelés connexons (les protéines qui les composent étant, elles appelées connexines), qui relient directement le cytoplasme des deux neurones adjacents, permettant le passage direct des ions atomiques (sodium, potassium, calcium) et des petites molécules entre les deux cellules. Ainsi, contrairement aux synapses chimiques, les synapses électriques ne comportent pas d'espace synaptique (la fente synaptique se réduit ici à la surface de contact entre les deux cellules) et permettent un transfert direct de courant électrique entre les neurones connectés.

Contrairement aux synapses chimiques qui transmettent généralement des signaux de manière unidirectionnelle de la cellule présynaptique à la cellule postsynaptique, les synapses électriques peuvent permettre la transmission bidirectionnelle des signaux entre les cellules. Les synapses électriques facilitent la synchronisation des activités neuronales. Cela peut être important dans des fonctions telles que la coordination des mouvements musculaires ou la génération de rythmes biologiques (régulation du rythme cardiaque, synchronisation des oscillations neuronales dans le cerveau). Contrairement encore aux synapses chimiques, où la transmission du signal peut être modulée par des neurotransmetteurs et des mécanismes de rétroaction, les synapses électriques offrent une transmission plus directe et moins modulable des signaux électriques entre les neurones.