Le tecniche di colorazione per l'identificazione di un neurone sono:

• Metodo del Golgi che secondo meccanismi tuttora sconosciuti colora solo alcuni neuroni (con un criterio non noto) per tutta la loro estensione.
• Con coloranti fluorescenti iniettati nelle cellule, tra cui il giallo di Lucifero; questo metodo permette di ottenere il profilo e la geometria della cellula di cui siano note le prestazioni funzionali e di cui siano state fatte derivazioni elettrofisiologiche (lo stesso risultato si può ottenere con reagenti ad attività enzimatica e procedure di rivelazione del segnale).
• Colorazione selettiva con anticorpi. Serve per marcare le cellule con proprietà specifiche e permette anche di evidenziare alcune variazioni del corredo genetico o della espressione genica del neurone durante lo sviluppo (la cellula perde il gene o non esprime la proteina riconosciuta dall'anticorpo in questa fase di sviluppo) e ci aiuta anche a evidenziare neuroni con caratteristici epitopi di membrana o intracellulari (ovvero sottopopolazioni di neuroni che a differenza di altri esprimono la proteina riconosciuta dall'anticorpo).

• Altre tecniche hanno permesso di tracciare l'intero decorso di un assone dal soma cellulare alla sua destinazione finale (ad esempio grazie al trasporto retrogrado di composti ad attività enzimatica, come la perossidasi del rafano), o di riconoscere vie di connessione nel sistema nervoso centrale iniettando localmente, in un nucleo di sostanza grigia (dove abbondano corpi cellulari dei neuroni) sostanze in grado di "uccidere" i neuroni (ad es. l'acido kainico) e seguendo i segni di degenerazione degli assoni per tracciare le proiezioni dell'area trattata verso altre regioni del sistema nervoso.