Сіра речовина (лат. substantia grisea) – головний компонент центральної нервової системи хребетних тварин і людини, що включає клітинні тіла нейронів, нейропіль (частково: дендрити, безмієлінові аксони, відростки гліальних клітин), гліальні клітини (астроцити та олігодендроцити), а також капіляри.
Тіло містить ядро (з великою кількістю ядерних пір) та органели (у тому числі сильно розвинений шорсткий ЕПР з активними рибосомами, апарат Гольджі), а також з відростків. Виділяють два види відростків: дендрити та аксон. Нейрон має розвинений цитоскелет, який проникає у його відростки.
Біла речовина утворено відростками нейронів і виконує провідникову функцію – забезпечує передачу імпульсів між спинним та головним мозком та між різними ділянками спинного мозку. Сіра речовина складається з тіл нейронів та дендритів.
Між нейронами, що активно використовуються вами, утворюються нові синаптичні зв'язки Кожен нейрон може мати багато синапсисів, тому що у нього буває багато відростків чи дендритів. Нові відростки у нейронів утворюються за його активної стимуляції електроімпульсами.