Układ nerwowy umożliwia komunikację organizmu ze światem zewnętrznym, a także kontroluję wewnętrzne czynności organizmu. Synchronizacja wiadomości zarówno z wnętrza jak i z zewnątrz pozwala na prawidłowe funkcjonowanie organizmu. Ponadto im bardziej adekwatna reakcja organizmu na dany bodziec tym większe możliwości adaptacyjne.

Jednostką podstawową, tworzącą układ nerwowy jest neuron, czyli komórka nerwowa. Jest to komórka, charakteryzująca się licznymi specyficznymi cechami. Ciało komórki to perykarion; w czasie wzrostu i rozwoju neuronu tworzą się odchodzące od niego wypustki, dwojakiego rodzaju: jest to zwykle jeden dłuższy lub krótszy akson (neuryt), w końcowej części rozgałęziony (przewodzenie informacji odśrodkowo), oraz dendryty, liczne, rozgałęzione znacznie krótsze od aksonu (przewodzenie dośrodkowe).

Cała komórka otoczona jest błoną komórkową, zwaną w tym przypadku neurolemmą. Jedną z ważniejszych cech charakterystycznych komórek nerwowych jest obecność tigroidu (ciałek Nissla), które stanowią skupienie szorstkiego retikulum endoplazmatycznego i wolnych rybosomów (synteza białek). Szkielet komórki stanowią neurofibrylle, neurofilamenty i filamenty pośrednie, które biorą udział także w transporcie wewnątrzkomórkowym.

Aksony ze względu na to czy i w jakim stopniu są pokryte osłonką mielinową możemy podzielić na:

1) włókna nagie - nie posiadają żadnej osłonki mieliowej, a jedynie otoczone są neurolemmą

2) włókna bezrdzenne - osłonka tworzona jest przez wpuklenia cytoplazmy komórki Schwanna w obwodowym układzie nerwowym lub astrocytu w przypadku układu ośrodkowego

3) włókna rdzenne (zmielinizowane) - ich osłonka powstaje poprzez spiralnie nałożone na siebie warstwy błony komórkowej (warstwy fosfolipidowo-białkowe) oligodendrocytu (ośrodkowy układ nerwowy) lub komórki Schwanna (układ obwodowy).

Sama komórka nerwowa nic nie znaczy, ale jest ona częścią olbrzymiej sieci przekazu informacji, a zatem musi się w jakiś sposób komunikować z innymi komórkami. Komunikacja ta następuje poprzez synapsy. Komórki w synapsie nie mają ze sobą bezpośredniego kontaktu, są bowiem oddzielone od siebie szczeliną synaptyczną, o grubości średnio 20 nm, a sama komunikacja między nimi zachodzi poprzez neuroprzekaźniki wydzielane do szczeliny. W zależności, jakiego rodzaju komórki łączą synapsy można wyróżnić m. in. synapsy nerwowo-nerwowe, nerwowo-mięśniowe, nerwowo-gruczołowe itp.

Ponadto neurony w układzie nerwowym przewodzą informacje dośrodkowo (neurony czuciowe) oraz odśrodkowo (neurony ruchowe).

Przekazywanie informacji poprzez impulsy nerwowe opiera się na polaryzacji błony neuronów (ładunek dodatni na zewnętrznej stronie błony, ujemny na wewnętrznej), która spowodowana jest utrzymywaniem odpowiedniego stężenia jonów po obu jej stronach. Są to głównie jony sodu (Na - większe stężenie na zewnątrz komórki) i potasu (K - większe stężenie wewnątrz komórki).

Zasadniczo układ nerwowy można podzielić na:

- ośrodkowy układ nerwowy (mózgowie i rdzeń kręgowy)

- obwodowy układ nerwowy (nerwy czaszkowe i rdzeniowe, a liczbie odpowiednio - 12 i 31 par)

Mózgowie umieszczone jest i chronione jest przez czaszkę, natomiast rdzeń kręgowy znajduje się w kanale kręgowym kręgosłupa. Ponadto funkcję ochronną mózgu jak i rdzenia pełnią trzy opony: twarda (najbardziej zewnętrzna), pajęcza i miękka, oraz krążący pomiędzy dwoma ostatnimi i w komorach mózgu, płyn mózgowo-rdzeniowy.

Mózg i rdzeń kręgowy zróżnicowany jest na substancję białą i szarą. W mózgu substancja biała znajduje się wewnątrz, a otacza ją substancja szara, tworząca pofałdowaną korę mózgu, natomiast w rdzeniu kręgowym substancja szara otoczona jest przez białą. W skład substancji szarej wchodzą ciała neuronów, niezmielinizowane włókna nerwowe oraz komórki glejowe, natomiast substancja biała tworzona jest przez (głównie zmielinizowane) aksony i dendryty.

Rozpoczynając od rdzenia kręgowego należy zaznaczyć, iż pośredniczy on w przekazywaniu informacji z obwodu (31 par nerwów rdzeniowych) do mózgu. Ponadto bezpośrednio w rdzeniu ma miejsce mechanizm odruchów bezwarunkowych. Nerwy wychodzące z rdzenia, to nerwy mieszane (czuciowo-ruchowe), zmielinizowane i unerwiają mięśnie, skórę, narządy.

Rdzeń kręgowy zmierzając w kierunku mózgu przechodzi w rdzeń przedłużony, który jest częścią mózgu, która odpowiada za najbardziej podstawowe, wegetatywne funkcje organizmu, niezbędne do podtrzymania życia (ruchy oddechowe klatki piersiowej, połykanie, ssanie, kichanie, kaszel, rozszerzanie naczyń krwionośnych, mruganie powiek itp.)

Móżdżek należy do tyłomózgowia wtórnego, zbudowany jest także z kory móżdżku i istoty białej, znajdującej się pod nią. Znajduje się nad rdzeniem przedłużonym, a od góry przykryty jest płatami potylicznymi mózgu. Jest miejscem koordynacji ruchów dowolnych, współdziałając z korą nerwową.

Śródmózgowie jest niewielką częścią mózgu, łączącą międzymózgowie z mostem i móżdżkiem. Znajduje się tutaj tzw. wodociąg mózgu, łączący komorę IV i III mózgu. Jest ośrodkiem, w którym przetwarzane są informacje pochodzące ze zmysłów słuchu i wzroku, a później przekazywane dalej do kory nerwowej.

Międzymózgowie znajduje się pomiędzy dwoma półkulami kresomózgowia. Znajdują się tu liczne i tak ważne elementy mózgu jak: wzgórze, podwzgórze, szyszynka, prążkowie, czy przysadka mózgowa. Przede wszystkim otrzymuje i przekazuje wszystkie informacje czuciowe.

Kresomózgowie zbudowane jest z dwóch półkul, które łączą się i komunikują za pośrednictwem spoidła wielkiego. Cechą charakterystyczną kory mózgowej są liczne bruzdy i zakręty, które m. in. pozwalają na wydzielenie 4 płatów: czołowego, ciemieniowego, skroniowego i potylicznego. Kora jest również odbiorcą wszystkich bodźców czuciowych, tu następuje ich analiza, wartościowanie i korelowanie z innymi informacjami, a także stąd wysyłane są informacje do efektorów.

Funkcjonalnie układ nerwowy można podzielić na układ somatyczny i wegetatywny (autonomiczny).

Układ somatyczny odpowiedzialny jest za utrzymanie kontaktu organizmu z otaczającym go światem, a zatem zależne są od niego szybkie reakcje organizmu na działający bodziec. Najczęściej związany jest z działaniem świadomym, a najważniejszymi efektora są mięśnie poprzecznie prążkowane czy gruczoły skóry.

Układ wegetatywny (autonomiczny) odpowiada za odbieranie informacji z narządów wewnętrznych, a ich kontrola nie podlega woli, jest nieświadoma. Układ ten składa się z dwóch przeciwstawnie działających części: układu współczulnego (sympatycznego) i przywspółczulnego (parasympatycznego). Część współczulną stanowią ośrodki położone w śródmózgowiu, rdzeniu przedłużonym i krzyżowej części rdzenia kręgowego wraz z nerwami od nich odchodzącymi. Część przywspółczulną tworzą ośrodki w piersiowo-lędźwiowej części rdzenia kręgowego oraz odchodzące od nich włókna. Cechą charakterystyczną dla układu wegetatywnego jest to, że droga nerwowa odśrodkowa składa się zawsze z dwóch neuronów; wychodząc z ośrodka autonomicznego włókno nerwowe ulega przerwaniu w jednym ze zwojów obwodowych, tu rozpoczyna się drugi neuron biegnący do efektora. W układzie somatycznym wychodzący z rdzenia neuron biegnie bezpośrednio do efektora.