Hệ thần kinh ngoại biên bao gồm tất cả các cấu trúc thần kinh nằm ngoài não và tủy sống. Nó kết nối hệ thần kinh trung ương với các chi, cơ quan và các thụ thể cảm giác.

Hệ thần kinh cảm giác (hướng tâm) truyền thông tin từ các thụ thể ở da, cơ, khớp và các cơ quan nội tạng vào bên trong. Hệ thần kinh vận động (ly tâm) truyền tín hiệu ra bên ngoài đến các cơ và tuyến. Hệ thần kinh soma điều khiển các cơ xương tự nguyện; hệ thần kinh tự chủ điều chỉnh các chức năng không tự nguyện và bản thân nó được chia thành các nhánh giao cảm và phó giao cảm. Các dây thần kinh sọ và tủy sống tạo thành các đường dẫn chính của hệ thần kinh ngoại biên.

Không giống như hệ thần kinh trung ương, các dây thần kinh ngoại biên có khả năng tái tạo cao hơn sau khi bị tổn thương, mặc dù quá trình phục hồi thường không hoàn toàn. Các bệnh như bệnh thần kinh ngoại biên, hội chứng Guillain-Barré và các trường hợp chèn ép dây thần kinh khác nhau minh họa cho sự dễ tổn thương của các đường dẫn này. Hệ thần kinh ngoại biên là hệ thống dây dẫn mở rộng của cơ thể, nếu không có nó, não bộ sẽ bị cô lập khỏi thế giới và khỏi cơ thể mà nó cư ngụ.

Mọi cảm giác truyền đến não và mọi mệnh lệnh truyền đến cơ đều đi qua hệ thần kinh ngoại biên.