O sistema nervoso central é composto pelo cérebro e pela espinal medula. É o principal centro de controlo e integração do organismo, recebendo informação sensorial, processando-a e emitindo comandos motores.

O cérebro está protegido pelo crânio e por três camadas de meninges; a medula espinal percorre a coluna vertebral e é igualmente revestida. Ambos são banhados pelo líquido cefalorraquidiano, que os amortece e ajuda a regular o ambiente químico. Os tratos ascendentes da medula espinal transportam sinais sensitivos em direção ao cérebro; os tratos descendentes transportam sinais motores em direção aos músculos e às glândulas. Os arcos reflexos podem ser completados dentro da própria medula espinal, permitindo respostas rápidas sem o envolvimento direto do cérebro.

Os danos no sistema nervoso central são frequentemente permanentes, uma vez que os neurónios maduros têm uma capacidade de regeneração limitada. O acidente vascular cerebral (AVC), os traumatismos cranioencefálicos, a esclerose múltipla e as doenças neurodegenerativas ilustram as consequências da disfunção neste núcleo protegido, mas vulnerável. A investigação em reparação da medula espinal e interfaces cérebro-computador continua a expandir os limites do que a recuperação poderá vir a ser possível.

Todo o movimento deliberado, toda a sensação percebida e todo o pensamento dependem do funcionamento íntegro do sistema nervoso central.