週邊神經系統由腦和脊髓以外的所有神經結構組成。它將中樞神經系統與四肢、器官和感覺受體連接起來。

感覺（傳入）神經系統將來自皮膚、肌肉、關節和內臟器官感受器的訊息傳入體內。運動（傳出）神經系統將指令傳至肌肉和腺體。軀體神經系統控制隨意運動的骨骼肌；自主神經系統調節不隨意運動，其本身又分為交感神經和副交感神經兩支。腦神經和脊椎神經構成週邊神經系統的主要路徑。

與中樞神經系統不同，週邊神經在損傷後具有更強的再生能力，儘管恢復往往不完全。週邊神經病變、格林-巴利症候群以及各種神經壓迫等疾病都顯示了這些路徑的脆弱性。週邊神經系統是人體延伸的神經迴路，沒有它，大腦將與外界以及它所居住的身體隔絕。

到達大腦的每一個感覺和到達肌肉的每一個指令都是透過週邊神經系統傳遞的。