La piel es un órgano sensorial, por lo que posee una inervación densa. Las terminaciones nerviosas sensitivas son de varios tipos (dilatadas, corpusculares o libres). Las dilatadas son las terminaciones lanceoladas y los discos de Merkel-Ranvier, que contactan con las células de Merkel (un tipo de células neuroendocrinas de la epidermis). Las terminaciones corpusculares se sitúan en las zonas más sensibles: corpúsculos cutaneomucosos, de Ruffini, de Meissner, de Vater-Pacini o de Golgi. Las terminaciones libres son ramificaciones finas no mielinizadas y se encuentran en la dermis o la epidermis, salvo en el estrato córneo. Las fibras neurovegetativas terminan alrededor de los vasos, de los músculos erectores del pelo y de las glándulas sudoríparas. La inervación cutánea presenta tal densidad y es tan fina que se han descrito conexiones neurocutáneas, de célula a célula, que pueden considerarse como sinapsis. Los neuromediadores son sustancias químicas que median la transmisión de la información nerviosa. En la piel se han encontrado alrededor de 30. Los factores de crecimiento nerviosos intervienen a un nivel ligeramente proximal, controlando no sólo el crecimiento neuronal, sino también la liberación de neuromediadores. De ellos, el más conocido es el factor de crecimiento neural (NGF). El sistema nervioso puede modular todas las funciones de la piel mediante la modificación de las propiedades de las células, tras la activación con neuromediadores de sus receptores específicos, que suelen estar acoplados a la proteína G.