Alle cellule della glia, nel loro insieme, si riconoscono le seguenti funzioni: sostegno dei pirenofori e delle loro arborizzazioni, partecipazione alla mielinizzazione delle fibre nervose; funzione di "isolante" nei confronti di neuroni e fibre nervose; intervento nella riparazione delle lesioni (proliferando e sostituendo i neuroni distrutti); funzioni trofiche; partecipazione indiretta alla trasmissione dell'impulso nervoso (immagazzinando e cedendo mediatori chimici). La neuroglia può essere distinta in microglia e macroglia; la macroglia comprende astrociti, oligodendrociti, cellule ependimali e cellule di Schwann.
Le cellule della microglia appartengono al sistema dei monociti-macrofagi, sono piccole e poco numerose in condizioni normali, aumentano di numero nelle sedi di lesioni del tessuto nervoso. Presentano nuclei di dimensioni ridotte, scarso citoplasma e numerosi fini prolungamenti molto ramificati; sono dotate di fagocitosi.
Gli astrociti sono la categoria più abbondante delle cellule della nevroglia e quasi la metà delle cellule contenute nel cervello. Presentano forma stellata, con prolungamenti lunghi e ramificati (gliofilamenti). Sono collegati con altri astrociti, con altre cellule della glia e con i neuroni. Svolgono funzione trofica nei confronti dei neuroni, permettendo gli scambi nutritizi tra i neuroni ed il sangue, in quanto alcuni dei gliofilamenti, tramite piccole espansioni terminali a forma di pedicello, si connettono con i capillari. Gli astrociti, formando uno strato cellulare continuo, aiuterebbero le cellule endoteliali dei vasi sanguigni del sistema nervoso centrale a formare la barriera ematoencefalica (con funzione di protezione del tessuto cerebrale dagli elementi nocivi presenti nel sangue, pur permettendo il passaggio di metaboliti).
Gli oligodendrociti possono avere dimensioni variabili; generalmente presentano numerosi prolungamenti ramificati, piuttosto corti; nel sistema nervoso centrale ciascun oligodendrocita con i suoi prolungamenti può avvolgere decine di assoni, formandone la guaina mielinica. Alcuni oligodendrociti (oligodendrociti satelliti) sono strettamente associati ai corpi cellulari dei neuroni.
Le cellule ependimali hanno forma cubica o cilindrica e sono fittamente addossate le une alle altre a formare un rivestimento monostratificato che tappezza le cavità dell'encefalo (ventricoli cerebrali) e del midollo spinale (canale centrale), definito ependima, che conserva un aspetto epitelioide per tutta la vita dell'individuo.
Le cellule di Schwann sono presenti solo nel sistema nervoso periferico, dove rivestono gli assoni, formando la guaina mielinica. Ogni cellula di Schwann riveste un internodo di un assone, avvolgendosi attorno ad un tratto di assone numerose volte; gli strati più interni sono composti principalmente da mielina, che forma la membrana cellulare, mentre il citoplasma e il nucleo restano negli strati più esterni. La mielina ha funzione di isolante elettrico, per aumentare la velocità di conduzione dell'impulso nervoso.
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