Sistemul nervos periferic este alcătuit din toate structurile neuronale din afara creierului și a măduvei spinării. Acesta leagă sistemul nervos central de membre, organe și receptori senzoriali.

Diviziunile senzoriale (aferente) transmit informații spre interior de la receptorii din piele, mușchi, articulații și organe interne. Diviziunile motorii (eferente) transmit comenzi către mușchi și glande. Sistemul somatic controlează mușchii scheletici voluntari; sistemul autonom reglează funcțiile involuntare și se împarte în ramuri simpatice și parasimpatice. Nervii cranieni și spinali formează principalele căi ale sistemului periferic.

Spre deosebire de sistemul nervos central, nervii periferici au o capacitate mai mare de regenerare după leziuni, deși recuperarea este adesea incompletă. Boli precum neuropatia periferică, sindromul Guillain-Barré și diverse compresii nervoase ilustrează vulnerabilitatea acestor căi. Sistemul nervos periferic este cablajul extins al corpului, fără de care creierul ar fi izolat de lume și de corpul pe care îl locuiește.

Fiecare senzație care ajunge la creier și fiecare comandă care ajunge la un mușchi călătorește prin sistemul nervos periferic.