Das Rückenmark und das Nervensystem sind in dem Sinne verwandt, dass das Rückenmark zusammen mit dem Gehirn ein Bestandteil des zentralen Nervensystems (ZNS) ist. Im ZNS werden Informationen interpretiert, die vom Nerven- und Rezeptorsystem im ganzen Körper, dem sogenannten peripheren Nervensystem (PNS), aufgenommen werden. Das CNS sendet als Reaktion auf diese Informationen auch Signale an das PNS. Als Hauptbestandteil des ZNS liefert das Rückenmark Signale vom PNS an das Gehirn sowie Impulse vom Gehirn an das PNS, Impulse, die den Beinen sagen, einen Schritt zu machen oder der Hand, sich von einer heißen Oberfläche zurückzuziehen .
Das Rückenmark ist ein dicker Nervenstamm, der von der Schädelbasis bis etwa zum zweiten Lendenwirbel im unteren Rücken verläuft . Dazu gehören die Pia mater, die innerste der Hirnhäute oder Membranen; die Arachnoidea, die mittlere, netzartige Schicht; und die Dura mater, die dichte äußere Membran. An der Außenseite der Dura mater im Raum zwischen ihr und dem sie umgebenden Wirbelknochen befindet sich der Epiduralraum, der Fettgewebe oder Fett und Blutgefäße enthält. Diese polstern das Nervengewebe gegen den Knochen ab und versorgen ihn mit Sauerstoff bzw. Nährstoffen.
Beginnend an der Basis des Hirnstamms, wo es aus der Medulla oblongata entspringt, verlässt das Rückenmark den Schädel durch eine Öffnung, die als Foramen magnum bezeichnet wird. Es dringt dann in die Wirbelsäule ein, einen Stapel ineinandergreifender Wirbelknochen: sieben im Halsbereich, 12 im Brustbereich, fünf im Lendenbereich und die verschmolzenen Kreuz- und Steißbeinknochen im hinteren Becken. Das Rückenmark verläuft durch den Atlas, den Wirbel unmittelbar unter dem Schädel und die darunter liegende Knochensäule durch ein Loch direkt hinter dem Körper jedes Wirbels, das als Wirbelloch bekannt ist. Es geht weiter bis etwa zur Höhe des zweiten Lendenwirbels und endet im Filum terminale, einem schmalen Stück Nervengewebe, das sich durch das Kreuz- und Steißbein fortsetzt.
An jedem Wirbelsegment führt das Rückenmark ein Paar von Nerven aus, insgesamt 31, die die Wirbelsäule verlassen, um jedes wichtige Gewebe und Organ im Körper zu innervieren. Da das Rückenmark und das Nervensystem als Ganzes dazu dienen, Informationen zwischen Körper und Gehirn zu übertragen, übertragen diese gepaarten Nerven Signale in zwei Richtungen. Afferente Nerven übertragen Nervenimpulse vom Körper das Rückenmark hinauf und zum Gehirn, während efferente Nerven Informationen vom Gehirn durch das Rückenmark zurück zum Körper senden.