人脑是人体神经系统的指挥中心。它负责接收各感官发来的信号，以及向肌肉输出信息。人脑的基本机构与其它哺乳动物相差无几，但占身体的比例远超其它动物的脑。端脑又称大脑，是人脑中最大的一部分，分为两个半球。端脑下面是脑干，脑干后面则是小脑。端脑的最外层为大脑皮层，由四块脑叶构成：额叶、顶叶、颞叶和枕叶。人脑的大脑皮层比其它动物大得多，被视为复杂思想的产生之处。枕叶靠近头骨后部，负责视觉处理。颞叶负责处理声音和语言，掌管记忆与情绪的海马体和杏仁核也在此处。顶叶则负责整合各感官输入的信息，对空间方向感和识路非常重要。脑干与脊髓相连，由延髓、脑桥和中脑构成。脑干的主要功能包括：在脑与身体之间传递信息，提供部分通往面部和头部的脑神经，并掌管控制心跳、呼吸和意识的关键功能。大脑和脑干之间为丘脑和下丘脑。丘脑负责向皮层传递感官与运动信号，与调节意识、睡眠和警觉度有关。下丘脑则通过脑垂体，将神经系统与内分泌系统相连。小脑位于大脑下方，对运动控制发挥着重要作用，主要负责身体的协调与平衡，也许还有一定的认知功能。

脊髓是中枢神经的低级部分，起源于胚胎时期神经管的末端，原始神经管的管腔形成脊髓中央管，在构造上保留着节段性，与分布于躯干和四肢的31对脊神经相连。正常状态下，脊髓的活动是在脑的控制下进行的，但脊髓本身也能完成许多反射活动。脊髓呈前后稍扁的圆柱体，全长粗细不等，位于椎管内，上端在枕骨大孔处与延髓相连，下端尖削呈圆锥状，称脊髓圆锥，圆锥尖端延续为一细丝，称终丝，终丝向下经骶管终于第2尾椎的背面，成人脊髓全长约42～45厘米。