Zodpovídá spolu se systémem humorálním a imunitním za udržení stálosti vnitřního prostředí (homeostázu) a koordinaci funkcí celého organismu. Základní strukturní a funkční jednotkou nervového systému jsou nervové buňky – neurony. Typický neuron se skládá z těla a dvou sad výběžků, jednoho axonu a několika dendritů. Prostřednictvím dendritů přijímá neuron informace od jiných neuronů. Axon zpracovanou informaci předává dalším buňkám (neuronům anebo svalovým, popřípadě žlázovým buňkám).
Spoje neuronů mezi sebou i jinými buňkami se nazývají synapse. Informace se šíří po výběžcích a tělech neuronů pomocí změn elektrického napětí na buněčné membráně – akčního potenciálu. Mezi jednotlivými nervovými buňkami je přenos informace zajištěn u člověka prostřednictvím chemických látek. Když akční potenciál dorazí axonem až na jeho konec, uvolní se v presynaptické části přenašeč a naváže se na příjmovou molekulu (receptor) v postsynaptické části. Ke stejným jevům dochází v místě spojení axonu motorického neuronu se svalem v tzv. motorické ploténce.
Navázání přenašeče na receptor v postsynaptické části vyvolá další akční potenciál, který se šíří po membránách svalových buněk a vyústí ve sled nitrobuněčných dějů, které vedou ke svalovému stahu. Veškeré pohyby jsou řízeny motorickými centry.
Nejvyšším centrem je mozková tkáň, která hodnotí a odpovídá na nejrůznější vnější i vnitřní podněty. Ke své činnosti vyžaduje průběžné informace o orientaci těla a končetin v prostoru, i o stupni kontrakce kosterních svalů. Nervosvalová vřeténka informují o délce a rychlosti změny svalu, ve kterém jsou umístěna. Golgiho tělíska registrují napětí ve šlachách.
Hierarchicky nejvýše postavená motorická centra jsou v mozkové kůře. Z nich přichází základní impuls k provedení pohybu včetně jeho intenzity a rychlosti. Vlastní provedení je řízeno reflexně z míchy. Základními cestami, kterými jsou vzruchy vedeny, jsou pyramidová a extrapyramidová dráha.
Pyramidová dráha probíhá v předních míšních rozích. Tam jsou umístěny velké motoneurony (alfa), které zásobují rychlá bílá vlákna a malé (gama) neurony zásobující pomalá červená vlákna. Souborem extrapyramidových drah je kontrolován stoj a svalový tonus.
Podnět míšního reflexu přichází přívodným (aferentním) vláknem do senzorického neuronu. Jeho výběžky vstupují zadními míšními kořeny do míchy, kde se spojují s výběžky přestupního (intermediárního) neuronu. Dendrity tohoto neuronu postupují do předních rohů k neuronům motorickým, které vydávají bezprostřední impuls ke svalové kontrakci (Máček, 1997). Mozeček se zúčastňuje udržování rovnováhy, vzpřimování, koordinuje cílené pohyby.