Sinir sistemi, merkezi ve çevresel (periferik) olmak üzere iki ana kısımdan oluşur. Merkezi sinir sistemi beyin ve medulla spinalisten (omurilik) meydana gelir. Embriyonik gelişim sırasında, nöral tüpün kaudal (arka) kısmından medulla spinalis, rostral (ön) kısmından ise ön, orta ve arka beyin oluşur. Ön beyin bölünerek serebral hemisferler ve diensefalon yapılarını meydana getirir. Arka beyin ise pons, bulbus ve serebellumdan oluşur. Ayrıca mezensefalon, pons ve bulbus, beyin sapını oluşturur.

Sinir sistemi ve çevresindeki zarlar, kemik yapılarla korunur. Beyin kafatası boşluğunda, medulla spinalis ise vertebral kanalda bulunur. Merkezi sinir sistemini çevreleyen üç zar tabakası vardır: dura mater, araknoid ve pia mater. Pia mater ve araknoid zar arasında, beyin omurilik sıvısının bulunduğu subaraknoid boşluk yer alır. Dura mater, ince ve sert bir yapıya sahiptir ve kafa boşluğunda iki farklı uzantıya sahiptir. Tentorium cerebelli bu uzantılardan biridir ve kafa boşluğunu üst ve alt olarak ikiye böler. Supratentoryal alanda serebral hemisferler, infratentoryal alanda ise beyin sapı ve serebellum bulunur. Falx cerebri ise iki serebral hemisfer arasında bulunan dura mater uzantısıdır.

Sinir sistemindeki sinir hücrelerine nöron denir. Nöronlar, sinir sistemi parankimal hücreleridir ve impuls iletimine uygun bir şekilde gelişmişlerdir. Nöronlar, hücre gövdesi ve uzantılarından oluşur. Kısa uzantılara dentrit denir ve bir nöronda bir ya da birden fazla dentrit olabilir. Dentritler, hücre gövdelerine iletimi sağlar. Akson adı verilen tek bir uzantı ise sinir impulsunu hücre gövdesinden perifere (çevreye) taşır. Aksonlar birkaç milimetre ile bir metreden fazla uzunluğa sahip olabilir. Sinir sisteminde ayrıca glia veya nöroglia adı verilen yardımcı hücreler de bulunur.

Substantia alba (beyaz madde) içinde gri madde bulunur ve nöronların uzantıları yer alır. Beyin kesitlerinde nöral yapılar diplerinde ventrikül adı verilen, ependim hücreleri ile örtülü boşluklar bulunur. Beyinde dört adet ventrikül bulunur. İki tanesi serebral hemisferin iç kısmında sağlı ve sollu yerleşmiş yan ventriküllerdir.

Sinir sistemi, vücudun tüm fonksiyonlarını kontrol eder ve düzenler. Merkezi sinir sistemi, bilgi işleme, motor kontrol, duyusal algı ve bilişsel işlevlerden sorumludur. Periferik sinir sistemi ise merkezi sinir sistemi ile vücut arasındaki iletişimi sağlar. Periferik sinir sistemi, somatik ve otonom sinir sistemlerine ayrılır. Somatik sinir sistemi, istemli kas hareketlerini kontrol ederken, otonom sinir sistemi iç organların istemsiz işlevlerini düzenler.

Sinir sisteminin sağlıklı çalışabilmesi için yeterli beslenme, egzersiz ve dinlenme önemlidir. Nöronlar yenilenemeyen hücreler olduğu için sinir sistemine zarar veren faktörlerden korunmak gerekmektedir. Özellikle toksik maddeler, travmalar ve enfeksiyonlar sinir sistemi üzerinde kalıcı hasar bırakabilir.