Merkezi Sinir Sistemi: Beyin ve omurilik, birlikte, merkezi sinir sistemi şeklinde adlandı­rılır. Merkezi sinir sistemi, vücut­taki tüm sinirlerle doğrudan ve çift yönlü olarak iletişim halindedir ve grup halinde periferik sinir sistemi olarak adlandırılırlar.

Her organ gibi sinir sistemi de, beynin temel fonksiyonlarını icra eden ve nöron adı verilen milyar­larca hücreden oluşmuştur. Nöronlar genellikle, akson adı verilen bir life sahip olan özel hücrelerdir. Bir akson onlarca santim boyunda olabilir bilgi gönderir. Nöronlar ayrıca gayet kısa lifler de (dentrite) içerir; bilgi alırlar.

Nöronlar, komutları beyinden vücuda (örneğin bir arkadaşı kucaklamak için kollarınızı uzatmak üzere kaslara talimat vermek gibi) ve vücuttan beyine (örneğin sıcak bir nesneye dokunduğunuzda elinizi geri çekmek gibi) hızlı bir şekilde iletirler.

Beyin ve omurilik jelatin kadar yumuşaktır ve bir hayli savun­masız ve kolay incinebilir nitelik­tedir. Hem beyin hem de omurilik, cerebrospinal sıvı adı verilen besleyici bir tabakanın içinde bulunur. Beyin zarı (meninge) adı verilen ince doku tabakaları, beyinin etrafındaki cerebrospinal sıvıyı çevreler ve örter.

Beyin zarı (meninges) iltihaplan­ması menenjit şeklinde adlandırılır.
Beyin, kafatası kemikleri ile korunur. Omuriliğin korunma­sından ise sırt kemikleri (omurlar) sorumludur. Omurilik, omurun ortasında bulunan ve seıt kemik­lerle çevrelenmiş bir kanal içinden, aşağı doğru iner.

Periferik Sinir Sistemi: Beyinden ve omurilikten uzanan sinirler periferik sinir sistemini oluşturur. Bu sistem, merkezi sinir sisteminin nöronları gibi, uzun axon’lara ve kısa dendrite’lere sahip olan ikinci bir nöron gurubundan oluşmaktadır. Bu nöronlar, merkezi sinir sistemine ve sisteminden bilgi iletir.

Mesela, el sıkışmak üzere kolunuzu uzattığınızda, beyindeki bazı nöronlar, omurilik boyunca uzanan uzun axon’lardan mesajlar gönderirler. Boynunuzda bir yerde, beyin nöronlarından gelen axon’ların uçları, periferik nöron­ların dendrite’lerine bir mesaj gönderir.

Benzer bir şekilde, vücuttan gelen duyular, periferik nöronlar tarafından merkezi sinir siste­minin nöronlarına iletilir. Beyin daha sonra bu mesajların tümünü alır ve bunları, deneyimi tercüme edip yorumlamak üzere düzenler.

Mesela, buzlu bir içeceği yudumlama duygusu, kendini beyine çok sayıda ayrı duyusal sinyal olarak takdim eder; sıvının ısısı, sıvının ve buzun kıvamı, bardağın şekli ve bunun yarattığı his… Thalamus’ünüz bu duyusal sinyalleri, cerebrum’un deneyimi “buzlu içecek” olarak tanımlaya­cağı şekilde bir araya toplar.

Autonomic sinir sistemi: Autonomic (otomatik) sinir sistemi, nabız, vücut ısısı ve kan basıncı gibi önemli vücut fonksiyonlarını kontrol eder. İki sinir yoluna bölünmüştür: sympathetic ve parasympathic.

Bu tepki, insanların, vahşi hayvanlar gibi fiziksel tehli­kelerle karşı karşıya olduğu zamanlarda özellikle önemliydi. Günümüzün tehlike ve tehditleri daha ziyade, hüsran, kızgınlık ve endişe gibi duygusal ve psiko­lojik şeklini alıyor.

Sinir sistemi nasıl çalışır: Merkezi ve periferik sinir sistemleri elektrik kablolarına benzer  uzun, sinyal taşıyan aksonlar çoğunlukla miyelin adı verilen koruyucu bir kılıf ile kaplıdır.
Bir nöronun aksonları, kimyasal sinyaller göndermek suretiyle diğer nöronlarla iletişim kurar.

Nörotransmitter’ler: Nöronlarla konuşan nöronlar. Mesajların beyin nöronlarından çıkıp, kaslara ne yapılacağını söyleyen diğer tüm özel nöronlara aktarılması bu şekilde olur.

Elbette durum bu kadar basit değildir. Bırakın yaratıcı bir fikrin oluşmasını, bir kolun kaldırıl­ması dahi, son derece karmaşık bir süreç olup, sinir sisteminin farklı bölümlerindeki binlerce nöronun işleme koordinasyon halinde katılımını gerektirir.

Beyinin, belli fonksiyonlara hizmet eden farklı alanları vardır. Cerebrum veya cerebral korteks, beynin üst ve yan kısımlarını kaplayan, ziyadesiyle katlanmış bir doku kütlesidir. İki yarımküreye bölünmüş olup, genel­likle sol beyin ve sağ beyin olarak adlandırılır. Her bir yarımküre, farklı fonksiyonlardan sorumlu olan loplara bölünmüştür. Mesela ön loplar, bir kalemi almak gibi, isteyerek yapılan hareketleri üretir. Sol ön lop, vücudun sağ tarafın­daki hareketi; ve sağ ön lop vücudun sol yanındaki hareketi yönetir.
Şakak lobları içinde işitme alanları ve koku duyusu alanları vardır. Parietal yani çeper lobları deriden gelen hisleri algılar ve tercüme eder. Oksipital yani arka kafa lobu, görsel uyarıları alır ve tercüme eder.

Cerebrum’un bazı farklı kısımları, lisan anlayışınızı ve kendinizi lisan ile ifade etme yeterliliğinizi kontrol eder. İnsan­ların çoğunda, lisan bölgeleri sol yarımkürededir. Cerebrum ve beyinin daha derin kısımları arasında limbik sistem uzanır ve içgüdüsel davranış, duygular ve cinsel fonksiyonları kontrol eder. Hafıza konusunda da önemlidir.

Beyinin içinde derinde hipotalamus, talamus ve (medulla / soğanilik, köprü ve orta beyin / mesenkefalon’u içeren) brainstem bulunur. Brainstem’in elemanlan nabız, soluma ve denge gibi temel yaşam işlevlerini yönetirler.

Hipotalamus, brainstem’in tam üstüne oturmuş olup hormonları ve yeme, içme, üreme ve tehlike karşısında kaçma gibi temel dürtü­leri kontrol eder.