Kortikal piramidal nöronlar algı, hafıza ve karar verme dahil olmak üzere çok çeşitli bilişsel işlevlerde rol oynar. Ayrıca bilinçte de rol oynadıkları düşünülmektedir. Dendritlerinin karmaşık dallanması, çok sayıda başka nörondan girdi almalarına olanak tanır ve uzun aksonları, çıktıları beynin birçok farklı bölgesine göndermelerine olanak tanır. Bu kapsamlı bağlantı, serebral kortekste gerçekleşen karmaşık hesaplamalar için gereklidir.
Kortikal piramidal nöronlar aynı zamanda glutamat ve GABA gibi nörotransmiterlerin de ana hedefidir. Glutamat beyindeki birincil uyarıcı nörotransmiterdir, GABA ise birincil inhibitör nörotransmiterdir. Kortikal piramidal nöronlara uyarıcı ve engelleyici girdilerin dengesi, bunların bir aksiyon potansiyelini ateşleyip tetiklemediğini belirler.
Kortikal piramidal nöronların aktivitesi aynı zamanda dopamin, serotonin ve noradrenalin gibi nöromodülatörler tarafından da etkilenir. Nöromodülatörler kortikal piramidal nöronların uyarılabilirliğini değiştirebilir ve ateşleme düzenlerini etkileyebilir. Bu, bilişsel işlev ve davranışta değişikliklere yol açabilir.
Kortikal piramidal nöronlar serebral korteksin düzgün işleyişi için kritik öneme sahiptir. Nörotransmitterlere ve nöromodülatörlere karşı karmaşık bağlantıları ve yanıt verme yetenekleri, onların çok çeşitli bilişsel işlevleri yerine getirmesine olanak tanır.