樹突突觸是兩個不同神經元樹突之間的連接。這是相對于比較常見的axodendritic突觸（化學突觸），其中的軸突發送信號，樹突接收它們。就使用化學突觸而言，樹突突觸以與軸樹突突觸類似的方式被激活。這些化學突觸從傳入的動作電位接收去極化信號，導致鈣離子流入，從而允許釋放神經遞質以將信號傳播到突觸后細胞。還有證據表明樹突突觸的信號傳導具有雙向性。通常，其中一個樹突會顯示抑制作用，而另一個會顯示興奮作用。實際的信號機制利用Na+和Ca2+泵的方式與在軸突突觸中發現的方式類似。

1966年，WilfridRall、GordonShepherd、ThomasReese和MiltonBrightman發現了一條新途徑，即向樹突發出信號的樹突。在研究哺乳動物的嗅球時，他們發現有活躍的樹突可以相互耦合和發送信號。由于可用于進一步研究樹突突觸的技術和技術存在困難，該主題僅被零星地探索。在21世紀初，對這種活躍的樹突現象的研究重新煥發了活力。

對嗅球中樹突突觸的研究提供了一些關于與樹突棘相關的神經元組織的早期例子

• 一根脊椎可以作為輸入輸出單元
• 一個神經元可能包含多個樹突棘
• 這些刺間隔很大，表明有一些獨立的功能
• 突觸輸入輸出事件可以在沒有軸突刺激的情況下發生

已經在嗅球和視網膜中發現并研究了樹突突觸。它們也被發現，盡管在以下大腦區域沒有廣泛研究：丘腦、黑質、藍斑。

樹突突觸在大鼠的嗅球中得到了廣泛的研究，據信它們有助于區分氣味的過程。嗅球的顆粒細胞完全通過樹突突觸進行交流，因為它們缺乏軸突。這些顆粒細胞與二尖瓣細胞形成樹突突觸，以傳遞來自嗅球的氣味信息。顆粒細胞棘的橫向抑制有助于形成氣味和氣味記憶之間的對比。

還發現樹突突觸對來自昆蟲觸角葉腎小球的嗅覺輸入具有類似的影響。

視網膜的空間和顏色對比系統以類似的方式運作。樹突狀同源間隙連接已被發現作為視網膜α型神經節細胞中樹突之間通信的一種方式，以產生一種更快的通信方法來調節顏色對比度系統。在樹突突觸中使用雙向電突觸，它們調節對不同信號的抑制，從而允許調節顏色對比系統。這種樹突功能是突觸前抑制的替代調節系統，據推測，它也有助于區分視覺上的不同對比度。

樹突突觸可以在神經可塑性中發揮作用。在軸突被破壞的模擬疾病狀態下，一些神經元形成樹突突觸以進行補償。在對貓的外側膝狀核(LGN)進行傳入傳出或軸突切斷術的實驗中，發現突觸前樹突開始形成以補償丟失的軸突。這些突觸前樹突被揭示在存活的細胞中形成新的樹突興奮性突觸。在該區域分化后，還發現了在小鼠小腦皮質中形成樹突突觸的突觸前樹突的發育。這種類型的樹突反應性突觸發生被認為是為了使在因傳入傳出或軸突切斷術引起的神經變性后成為空缺突觸后位點的區域重新飽和，以恢復受影響區域的部分功能。LGN內的部分恢復已被證明，因此支持相鄰中繼神經元功能之間樹突突觸的有效性。