केंद्रीय तंत्रिका तंत्र मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी से मिलकर बना होता है। यह शरीर का प्राथमिक नियंत्रण और एकीकरण केंद्र है, जो संवेदी जानकारी प्राप्त करता है, उसे संसाधित करता है और गति संबंधी आदेश जारी करता है।

मस्तिष्क खोपड़ी और मेनिन्जेस की तीन परतों द्वारा सुरक्षित रहता है; रीढ़ की हड्डी कशेरुका स्तंभ के भीतर चलती है और इसी तरह से ढकी होती है। दोनों मस्तिष्क-रीढ़ द्रव में डूबे रहते हैं जो उन्हें आराम प्रदान करता है और रासायनिक वातावरण को नियंत्रित करने में मदद करता है। रीढ़ की हड्डी में आरोही मार्ग संवेदी संकेतों को मस्तिष्क की ओर ले जाते हैं; अवरोही मार्ग गति संकेतों को मांसपेशियों और ग्रंथियों की ओर ले जाते हैं। प्रतिवर्त चाप रीढ़ की हड्डी के भीतर ही पूर्ण हो सकते हैं, जिससे मस्तिष्क की सीधी भागीदारी के बिना तीव्र प्रतिक्रिया संभव हो पाती है।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को होने वाली क्षति अक्सर स्थायी होती है क्योंकि परिपक्व न्यूरॉन्स में पुनर्जनन की सीमित क्षमता होती है। स्ट्रोक, आघात, मल्टीपल स्केलेरोसिस और तंत्रिका अपक्षयी रोग, ये सभी इस संरक्षित लेकिन संवेदनशील तंत्र में व्यवधान के परिणामों को दर्शाते हैं। रीढ़ की हड्डी की मरम्मत और मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस पर शोध से पुनर्प्राप्ति की संभावनाओं को लगातार आगे बढ़ाया जा रहा है।

प्रत्येक जानबूझकर की गई गतिविधि, प्रत्येक अनुभव की गई संवेदना और प्रत्येक विचार केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सुचारू रूप से कार्य करने पर निर्भर करता है।