根據電極的功能，可以分為記錄電極和刺激電極。記錄電極用來記錄神經的電活動；刺激電極用來調控或改變神經的電活動。一般來說，神經微電極的徑向尺寸大致在神經元細胞大小的水平上。
神經微電極按照製作材料及加工工藝可以分為以下幾種類型：玻璃管電極、金屬微絲電極和利用微加工方法製備的集成式神經微電極。
玻璃管電極是最早被套用的一種電極類型，它利用毛細玻璃管高溫拉制，尖端橫向通常可以達到微米量級，在毛細管中間灌注電解液，後端利用浸入在電解液中的Ag/Agcl金屬絲與外電路相連。使用時利用毛細管前端進入細胞膜、吸附在細胞膜上或在膜外進行相應的電勢記錄。目前玻璃管電極多用在膜片鉗或電壓鉗等單細胞記錄設備上。
金屬微絲電極是一段僅留暴露尖端的由絕緣材料密封的金屬絲，當其被放置在神經元細胞附近時，可以探測到因神經電活動引發的細胞外部附近的電勢的變化。從而可以在不傷害神經細胞的前提下進行神經元動作電位或局部場電位的記錄。同樣也可以通過電極電位的改變，誘發神經元產生動作電位。製作金屬微絲電極的材料一般有鎢絲、鎳鉻絲、鉑銥合金絲；微絲外部的絕緣材料通常有特氟龍、聚醯亞胺和聚對二甲苯。
集成式神經電極通常由微加工方式製備在矽、玻璃或其他聚合物膜層上。其中用於體內植入比較著名的是密西根大學發明的矽薄膜線性電極和猶他大學研發的猶他電極陣列，這兩種電極可以植入在腦皮層或神經束部位。目前國內也有研究機構推出了基於矽薄膜的集成電極。集成在柔性基底上神經微電極具有與生物組織接近的楊氏模量，雖然不方便刺入，但其在生物相容性方面具有更好的前景。目前多用於大腦皮層，視網膜或周圍神經纖維的電刺激或記錄。
集成在培養皿上的微電極通常稱為MEA，可以用來記錄體外培養的神經元的電活動及相互之間的連線情況，常用來做神經科學研究或進行藥物篩選的研究。
