Hệ thống thần kinh hoạt động bằng cách hấp thụ thông tin thông qua các giác quan, xử lý thông tin đó thông qua não trung ương và sử dụng thông tin đó để kích hoạt các phản ứng trong toàn bộ phần còn lại của cơ thể. Hàng tỷ tế bào thần kinh, được gọi là các tế bào thần kinh, được kết nối với nhau và với các tế bào khác trong cơ thể truyền thông tin. Về chức năng, hệ thần kinh có thể được tách thành hệ thần kinh tự nguyện và không tự nguyện.
Mỗi tế bào thần kinh có một phần mở rộng ngắn, được gọi là dendrite, hoạt động giống như một ăng-ten để nhận thông tin vào cơ thể tế bào của nó. Nó cũng có một phần mở rộng dài hơn, được gọi là sợi trục, có thể dài hàng mét và truyền thông tin. Bộ não bao gồm hơn 100 tỷ tế bào thần kinh. Não và tủy sống là một phần của hệ thống thần kinh trung ương, được đặt tên theo vị trí trung tâm của cơ thể. Hệ thống thần kinh ngoại vi bao gồm tất cả các dây thần kinh khác trong cơ thể. Hệ thống thần kinh tự nguyện được kiểm soát một cách có ý thức và cho phép cử động của tay và chân. Hệ thống thần kinh không tự chủ điều chỉnh các quá trình trong cơ thể như thở, nhịp tim và đổ mồ hôi. Sự điều hòa này được thực hiện bằng cách nhận tín hiệu từ não và truyền đến các tế bào của cơ thể. Thông tin như mức độ đói của một người cũng có thể được truyền từ cơ thể trở lại não.