神經內分泌學是神經學和內分泌學之間的邊緣學科，研究神經系統和內分泌系統之間的關系。
神經內分泌細胞仍保留著神經細胞的結構和機能特征。從結構上看，這種細胞也是由胞體和突起(樹突和軸突)組成，并具有尼氏體。細胞的一端與其他神經細胞具有突觸聯系。某些神經內分泌細胞可能不具備所有這些結構特征，或是在結構上變化比較大，如軟體動物腦的某些神經內分泌細胞，其軸突非常短。另一些神經內分泌細胞還可能具有某些附加的結構。例如，某些下丘腦的神經內分泌細胞可能具有特殊的側支返回纖維，從軸突末梢發出返回至細胞體，因而有利于完成末梢與胞體之間的各種反饋聯系。從功能上看，與一般神經細胞相似，它們也能興奮和傳播動作電位，并能對某些神經遞質發生反應。
神經內分泌細胞又具有一些特殊的結構和功能特征。它們具有分泌的特征，其胞漿內含有神經分泌顆粒。這些細胞的一端（傳入端）與其他神經細胞形成突觸聯系，會將神經沖動傳遞至細胞體，另一端(傳出端)往往與血管緊密接觸，形成神經血管器官。它們的分泌物不象神經遞質那樣進入突觸間隙，而是進入血液循環，以經典的激素方式影響著遠處的器官。因此，也有人用“神經內分泌轉換器”一詞來形容這種細胞。還有人把這些具有內分泌功能的神經結構叫做“神經激素腺”。