Kortikālie neironi ir smadzeņu lielākā reģiona, divu smadzeņu garozas pusložu, šūnas. Lielākā daļa smadzeņu sarežģītās aktivitātes, kas nodrošina domāšanu, uztveri un brīvprātīgas kustības, ir saistītas ar šo neironu darbību. Smadzenēs ir vairāk nekā duci kortikālo neironu veidu, kas plaši klasificēti pēc tā, vai tie aktivizē vai kavē nervu darbību. Šīs nervu šūnas sazinās savā starpā, izmantojot ķīmiskus un elektriskus signālus, un bieži izmanto molekulas, ko sauc par neirotransmiteriem, lai nosūtītu ziņojumus krustojumos, ko sauc par sinapsēm.
Smadzeņu smadzeņu garozas galvenais funkcionālais šūnu veids ir garozas neirons. Šie neironi ir iesaiņoti garozā, ko sauc arī par pelēko vielu, kas ir līdz četriem milimetriem bieza gar abām smadzeņu puslodēm. Kortikālo neironu darbība regulē uztveri un saziņu smadzenēs, kā arī ietekmē muskuļu un skeleta sistēmas kontroli, kas ir brīvprātīgu kustību, piemēram, pastaigas, pamatā. Ir svarīgi atzīmēt, ka, lai gan šķiet, ka daudzas psihofiziskas parādības ir atkarīgas no smadzeņu garozas, neviens atsevišķs reģions vai atsevišķs neirons nevar izskaidrot sarežģītu garīgo darbību, kas bieži vien ir sadalīta starp daudziem dažādiem miljoniem neironu sadarbības tīkliem.
Smadzeņu garozas virsma ir salocīta daudzās dažāda dziļuma rievās, ko sauc par sulci, kas ļauj lielam skaitam neironu iekļauties salīdzinoši mazajā pusložu laukumā. Šeit neironi ir sakārtoti sešos slāņos. Šos slāņus no I līdz VI apdzīvo dažādi kortikālo neironu veidi, kurus identificē ar laboratorijas krāsošanas metodēm un to dažādo izmēru un formu. Daži neironu veidi stimulē elektrisko iedarbināšanu un tiek saukti par ierosinošiem neironiem; citi pārtrauc vai palēnina elektrisko aktivitāti un tiek uzskatīti par inhibējošiem neironiem. Trešā kategorija, starpneuroni, atvieglo saziņu starp šāda veida neironiem.
Kortikālie neironi sazinās viens ar otru krustojumos, ko sauc par sinapsēm, kas atrodas simtiem vietu uz jebkuras šūnas ārējās virsmas. Sinaptiskajā vietā divas šūnu membrānas nonāk tuvu, un abām ir daudz molekulāro struktūru, ko sauc par receptoriem, kas ļauj tām saņemt ziņojumus viena no otras. Elektriskās sinapses pārraida signālus starp neironiem strāvas veidā, ko sauc par darbības potenciālu, savukārt ķīmiskās sinapses balstās uz neirotransmiteriem, ko atbrīvo viena šūna, un pēc tam saistās ar otru sinapses šūnu.
Galvenie ierosinošie garozas neironu veidi ir piramīdveida šūnas un smailās zvaigžņu šūnas. Pirmie tika nosaukti to trīsstūrveida šūnu ķermeņu dēļ, un tiem ir plaši savienojumi ar citiem neironiem garozā un ārpus tās. Inhibējošiem neironiem ir daudz veidu, tostarp groza un lustras šūnas, kā arī gludās, bezmugurkaula zvaigžņu šūnas, kas nosauktas tāpēc, ka tiem nav smailas projekciju uz citiem nerviem. Abas kortikālo neironu grupas izmanto ķīmiskos signālus, lai mijiedarbotos ar blakus esošajām šūnām, šim nolūkam paļaujoties uz specializētām ķīmiskām vielām, ko sauc par neirotransmiteriem. Uzbudinošie neironi bieži izmanto neirotransmitera glutamātu, savukārt inhibējošās šūnas pārsvarā signalizē caur savienojumu GABA.