脑内不同性质和功能的神经元通过各种形式的复杂连接，在不同水平构成神经环路（neural circuit）和神经网络(neural network)，以类似串联、并联、前馈、反馈、正反馈、负反馈等多种形式活动。其中最简单的神经环路是三突触结构。即上一级神经元的轴突分枝一方面兴奋一个主神经元，另一方面通过兴奋中间神经元抑制该主神经元，从而在一个最小的环路上达到兴奋与抑制的平衡。
更复杂的神经环路可见于神经网络的不同层次水平。在环路中兴奋性与抑制性活动相互作用，其最终效应取决于许多神经元活动正负相消后的
净得值，也就是神经活动的整合作用。