Synap hóa học là nơi tiếp xúc giữa hai nơron, mà thông qua đó cho phép các nơron truyền đi thông tin qua lại lẫn nhau (chỉ một chiều). Synap không chỉ hiện diện ở các tế bào thần kinh, mà còn ở tế bào cơ và tế bào tuyến bằng việc các nơron tạo synap với các tế bào đó. Nhờ việc tạo synap này mới dẫn đến hình thành các mạch nơron trong hệ thống thần kinh trung ương. Với quy mô của sự phức tạp ở synap, và minh chứng cho sự tính toán hoàn hảo của hệ thống sinh học này, tất cả đều là nền tảng cho sự hình thành tư duy và cả nhận thức. Chúng cung cấp cho hệ thần kinh khả năng kết nối và kiểm soát tất cả các hệ thống khác của cơ thể.Tại synap hóa học, một nơron giải phóng các phân tử dẫn truyền tín hiệu vào nơron kế cận với nó qua khe synap (khoảng trống nhỏ). Bao synap là những bao nhỏ chứa chất dẫn truyền thần kinh trong đó, được giải phóng vào khe synap bởi cơ chế xuất bào. Những phân tử truyền tin này bắt đầu gắn vào các thụ thể trên màng tế bào sau synap. Và cuối cùng, khi đã hoàn thành xong nhiệm vụ truyền tin của mình, các chất dẫn truyền thần kinh này bị tiêu biến ngay tại synap bởi các cơ chế của hệ thần kinh bao gồm có thoái hóa bởi enzyme hoặc là tái hấp thu qua các kênh protein vận chuyển xuyên màng, ở màng tế bào trước synap hay là ở một số loại tế bào thần kinh đệm (neuroglia) nhằm chấm dứt hoạt động của các phân tử truyền tin này.Bộ não của người trưởng thành ước tính có khoảng 1014 đến 5 × {\displaystyle \times } 1014 (100–500 nghìn tỷ) synap.[1] Mỗi milimét khối lớp vỏ não chứa xấp xỉ khoảng 1 tỷ (theo quy ước số ngắn, tức là 109) synap.[2] Phân tích toàn bộ lớp vỏ não đã được tách ra riêng biệt cho thấy có rất nhiều synap và ước tính giá trị khoảng 0.15 nghìn triệu triệu (150 nghìn tỷ).[3]Từ ngữ "synap" được đề xướng bởi ngài Charles Scott Sherrington vảo năm 1897.[4] Synap hóa không chỉ là dạng duy nhất tồn tại ở sinh vật sống: ngoài ra còn có synap điện và synap miễn dịch. Tuy nhiên là nếu không dựa theo tiêu chuẩn đặc biệt, thì thuật ngữ "synap" thường được xem là synap hóa học.