Abrangendo duas divisões, o sistema nervoso possui um sistema nervoso central (SNC) e um sistema nervoso periférico (SNP). Composto por um cérebro conectado a uma medula espinhal, o CNS serve como o principal centro de controle e integração das informações recebidas. Respostas relevantes às informações sensoriais e do nervo motor são determinadas aqui. O PNS possui receptores sensoriais para os sentidos, incluindo visão e audição. Essas estruturas se comunicam com o cérebro através dos nervos cranianos no corpo humano e com a medula espinhal por meio dos nervos espinhais.
Incluindo receptores responsáveis por reagir a mudanças no ambiente externo, a divisão somática do sistema nervoso inclui neurônios sensoriais que se comunicam com o SNC, bem como neurônios motores necessários para posicionar os músculos para equilíbrio e postura corporal. Existem 12 nervos cranianos que surgem do cérebro humano, dispostos em pares que transmitem informações sensoriais, como ver, tocar e ouvir. Isso é possível devido a receptores sensoriais na cabeça, como os nervos ópticos, por exemplo, que transmitem sinais nervosos da retina do olho para o cérebro. Os movimentos faciais são controlados e ajustados pelos terceiros nervos cranianos, chamados de nervos faciais, e o quarto nervo craniano é importante para o movimento do globo ocular, conhecido como nervos trocleares.
Operando automaticamente sem ação voluntária, a divisão autonômica ajuda a manter a homeostase do sistema por meio de mecanismos reguladores, como o controle da freqüência cardíaca e a manutenção da temperatura corporal constante. Os receptores residentes nos órgãos transportam informações através dos nervos aferentes do corpo humano para o SNC para interpretação. As decisões são transmitidas nos nervos eferentes às glândulas e músculos visados. A porção eferente do sistema nervoso autônomo é dividida em sistemas nervoso parassimpático e simpático. Ambos os tipos de nervos no corpo humano são encontrados nos órgãos, cada um com efeitos que invertem as ações do outro.
Os nervos espinhais – 31 pares no total – são originários da medula espinhal, denominados de acordo com a região da coluna vertebral da qual eles se originam. Oito pares de nervos cervicais, 12 pares de nervos da região torácica e cinco pares de nervos lombares procedem da coluna. Um par de nervos também emergem da área coccígea da medula espinhal. Todo nervo espinhal se separa em vários ramos: autonômico, dorsal e ventral. Os nervos no corpo humano da coluna vertebral também podem formar um plexo, referindo-se a um agrupamento de vários nervos espinhais.