Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang. Sistem ini merupakan pusat kendali dan integrasi utama tubuh, yang menerima informasi sensorik, memprosesnya, dan mengeluarkan perintah motorik.

Otak dilindungi oleh tengkorak dan tiga lapisan selaput otak (meninges); sumsum tulang belakang terletak di dalam kolom tulang belakang dan juga diselubungi oleh selaput otak. Keduanya terendam dalam cairan serebrospinal yang berfungsi sebagai bantalan dan membantu mengatur lingkungan kimiawi. Traktus asenden di sumsum tulang belakang membawa sinyal sensorik menuju otak; traktus desenden membawa sinyal motorik menuju otot dan kelenjar. Lengkungan refleks dapat diselesaikan di dalam sumsum tulang belakang itu sendiri, memungkinkan respons cepat tanpa keterlibatan langsung otak.

Kerusakan pada sistem saraf pusat seringkali bersifat permanen karena neuron dewasa memiliki kapasitas regenerasi yang terbatas. Stroke, trauma, multiple sclerosis, dan penyakit neurodegeneratif semuanya menggambarkan konsekuensi dari gangguan di dalam inti yang terlindungi namun rentan ini. Penelitian tentang perbaikan sumsum tulang belakang dan antarmuka otak-komputer terus mendorong batas-batas kemungkinan pemulihan.

Setiap gerakan yang disengaja, setiap sensasi yang dirasakan, dan setiap pikiran bergantung pada berfungsinya sistem saraf pusat secara utuh.