中樞神經系統由大腦和脊髓組成。它是人體的主要控制和整合中心，接收感覺訊息、處理訊息並發出運動指令。

腦部由顱骨和三層腦膜保護；脊髓位於椎管內，也同樣被腦膜包覆。兩者都浸泡在腦脊髓液中，腦脊髓液起到緩衝作用，有助於調節其化學環境。脊髓中的上行束將感覺訊號傳遞至大腦；下行束將運動訊號傳遞至肌肉和腺體。反射弧可以在脊髓內完成，因此無需大腦直接參與即可實現快速反應。

中樞神經系統損傷往往是永久性的，因為成熟神經元的再生能力有限。中風、創傷、多發性硬化症和神經退化性疾病都表明，這個受保護但脆弱的核心區域一旦遭到破壞，將會造成嚴重後果。脊髓修復和腦機介面的研究不斷拓展著復健的可能性。

每一個有意識的動作、每一種感知到的感覺、每一個想法都依賴中樞神經系統的完整運作。